في فترة ما بعد ظهر مشمسة في جيانغسو، الصين، يلعب شين يين دور المدرب الشخصي لبعض الفئران. واحدًا تلو الآخر، يضع القوارض على جهاز مشي مصغر يبدأ ببطء ويزداد سرعته تدريجيًا. هذه الفئران من نفس البطن هي رياضية بالفطرة، قادرة على الجري لمسافات أطول مع تراكم أقل لحمض اللاكتيك مقارنة بفئران المختبر العادية.
سر سرعتها لا يكمن في جيناتها - فالحيوانات تأتي من نفس المخزون الجيني لمجموعة من الفئران الضابطة. ولم تتلق أي تدريب خاص. بدلاً من ذلك، يبدو أن لياقتها البدنية تنبع من عادات والدها الرياضية قبل أن تُحمل بها. إنها نتيجة تشير إلى أن الجري قد يفيد ليس فقط الشخص الذي يمارسه، بل أيضًا أطفاله الذين لم يولدوا بعد.
يقول يين، عالم الكيمياء الحيوية في جامعة نانجينغ: "لقد فوجئت جدًا عندما رأيت البيانات لأول مرة".
حلل فريق يين الجزيئات داخل الحيوانات المنوية للقوارض التي تمارس الرياضة ووجدوا قطعًا صغيرة من RNA - تُسمى microRNAs - كانت موجودة بكميات أعلى من تلك الموجودة في الحيوانات المنوية لزملائها الخاملين. عندما حقن العلماء تلك الجزيئات في أجنة غير مرتبطة، حصلوا على حيوانات بنفس مستوى اللياقة البدنية لتلك التي ولدت لآباء يمارسون الرياضة.
تضيف تلك الدراسة التي أجريت عام 2025 أدلة متزايدة على أن الحيوانات المنوية هي أكثر من مجرد أوعية متعرجة تحمل الحمض النووي إلى البويضة. على مدى العقدين الماضيين، كشفت الدراسات على الفئران عن وجود microRNAs وأنواع أخرى من شظايا RNA تزداد وتنقص داخل خلايا الحيوانات المنوية استجابةً ليس فقط للتمارين الرياضية أو الكسل، ولكن أيضًا للأنظمة الغذائية الدهنية أو السكرية، والضغط اليومي، وصدمات الطفولة، وشرب الكحول بكثرة، والتعرض للمبيدات الحشرية ومخاطر أخرى. بالتزامن مع هذه التغييرات، وثق الباحثون تغييرات في النمو والتمثيل الغذائي ومعدلات متفاوتة من الاكتئاب في نسل الذكور.
وعلى الرغم من صعوبة دراسة التأثير على البشر، فقد وثق الباحثون أيضًا تقلبات في شظايا RNA في الحيوانات المنوية للرجال الذين يمارسون الرياضة أو لا يمارسونها، أو يدخنون أو يستهلكون سكرًا زائدًا، وكذلك الرجال الذين يعانون من السمنة أو طفولة صادمة. كما تشير الدراسات إلى أن أطفال الآباء الذين يعانون من زيادة الوزن أو الذين تعاملوا مع ضغوط الصحة العقلية هم أكثر عرضة للإصابة بتلك الحالات أيضًا.
حتى وقت قريب، كانت معظم الأدلة التي تربط RNAs الحيوانات المنوية الصغيرة بالتحديات البيئية والتأثيرات اللاحقة في النسل ارتباطية. المحاولات لتحديد السببية - عن طريق حقن RNAs مباشرة في الأجنة - غالبًا ما استخدمت تركيزات RNA أعلى بكثير من تلك الموجودة عادة في الحيوانات المنوية. في الواقع، لم يكن هناك دليل على أن شظايا RNA تصل حتى إلى داخل البويضة.
لكن على الرغم من استمرار الألغاز، تظهر الدراسات الحديثة أنه ليس فقط يتم نقل شظايا RNA الأبوية إلى البويضة المخصبة، ولكنها أيضًا قادرة على إحداث تغييرات في النسل بالجرعات الموجودة في الحيوانات المنوية.
لاحظ الباحثون أولاً التأثيرات بين الأجيال لنمط حياة الأب في الستينيات، لكن مرت عقود قبل أن يبدأوا التحقيقات التجريبية باستخدام نماذج حيوانية. اليوم، أولئك الذين يدرسون هذه الظاهرة متأكدون من وجود التأثيرات لكنهم غير متأكدين من كيفية انتقالها. النتيجة النهائية، كما يعتقدون، هي تعديلات في نشاط الجينات - وهي ظاهرة تُعرف باسم علم التخلق.
تحدث هذه التعديلات أثناء التطور الطبيعي حيث تتبنى الأنسجة والأعضاء هوياتها المختلفة، والتي تتطلب أن تكون جينات معينة نشطة أو متوقفة. تحدث التغييرات اللاجينية أيضًا طوال حياتنا، بسبب عوامل تشمل التعرض لبعض المواد الكيميائية، والأنشطة مثل التدخين - وربما، التمارين الرياضية، الإجهاد، الأنظمة الغذائية الدهنية، والمزيد. يمكن أن تحدث هذه التغييرات في عدد لا يحصى من خلايا الجسم، بما في ذلك تلك التي تؤدي إلى الحيوانات المنوية.
مع تراكم الأدلة على أن الحيوانات المنوية تنقل بطريقة ما المعلومات البيئية إلى أطفال الذكر، بدأ الباحثون في استكشاف الآليات اللاجينية التي قد تكون مسؤولة. هناك عدة احتمالات: مجموعات الميثيل التي تخفض نشاط الجينات عندما تتراكم على الجينات، ومجموعات الأسيتيل التي ترتبط ببكرات البروتين التي تسمى الهستونات، والتي يلتف حولها الحمض النووي. هذه تميل إلى زيادة نشاط الجينات القريبة.