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精子有哪些神奇的真相?

2015-12-07 10:31:51来源:科学之家 |分享|扫描到手机
阅读提要:Proceedings of the Royal Society B杂志发表了一些关于精子非常有趣的研究新发现。

精子是所有动物体内最多样性的细胞,这种多样性是进化的结果。近日,Proceedings of the Royal Society B杂志就发表了一些关于精子非常有趣的研究新发现。

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1、物种不同,大小各异

不同物种的精子长度有时相差甚远,豪猪的精子小到只有0.0003厘米,而果蝇的精子则有6厘米之巨,比果蝇本身长20多倍。果蝇的精子看上去就像用线缠起来的球,一旦进入雌性的生殖道中便会散开。

不同动物产生的精子数量同样差异很大。人类每次射精会产生约1亿个精子,而公羊射精一次则能产生1000亿个。有些物种的精子群甚至能通力合作——组队并以列队形式前进——这要比单个精子游得更快。

2、雌性乱交,雄性多精

不同物种产生的精子,其大小、形状和数量的多样性通常都被认为是不同雄性精子竞争受精的结果,这被称为 "精子竞争"(sperm competition)。对于那些雌性交配混乱的物种而言,由于雄性繁衍后代的竞争压力很大,所以每次在交配时雄性都会产生更多精子,以数量占据优势,才能在与其他雄性精子竞争卵细胞的受精战役中保证他们自己的小战士能取得最终的胜利。

3、雄性越大,精子越小

雌性个体的大小和形态有时也决定了雄性个体精子的差异。众所周知,精子必须游得更远、更快,才能成功到达卵细胞,而通常情况下,"大体积"精子会游得更快,因此雄性应当产生大量体积大的精子才对。但是,增加精子体积的进化压力必然会导致精子数量的减少,反之亦然,雄性只能把有限的资源配置用于产生精子,因此需要进行权衡。

在哺乳动物中,个体小的雄性通常倾向产生量少体积大的精子,而个体大的雄性倾向产生大量小体积的精子。究其原因,恐怕是因为大型物种的雌性生殖道更大,因此大量小体积小的精子能通过较大的空间,从而增加和卵细胞的"会面"机会。

4、雄性越强,精子越差

由于身体产生精子代价颇高,而资源有限,因此雄性要在产生精子和其他有利于生育的特质之间进行权衡和取舍,这又是一道头疼的选择题。例如,在体型硕大、长角或低沉深邃的声音上有优势的雄性物种,它们产生的精子就会相对更少。而对于人类而言,声音更有吸引力的男性精子质量更差,毕竟鱼和熊掌不可兼得嘛。

5、控制数量,选择受精

令人惊讶的是,雄性似乎能控制其产生精子的数量。有证据表明,雄性能根据雌性的质量或精子竞争的风险,改变射精中精子的数量。例如,当一个男人同时看到两张男性和一张女性的照片放在一起时,他产生的精子就会更多一些,而当他只看到三张女性的照片放在一起时,产生的精子更少。

通常认为,与多个伴侣交配的雌性动物也能一定程度地控制自己的卵细胞与何种精子结合,即雌性会采用物理或化学的方式控制每个雄性让自己受精的几率。例如,在一些物种中,雌性与多个雄性交配后,卵细胞会选择性地只与最大的精子或只与同自身免疫系统基因相容性更高的精子结合。

(责任编辑:荆雪涛)

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