嗨,我們被媽媽寄存起來了!
成年的袋鼠身高有1.6米,體重有100多千克,可是袋鼠寶寶為何這麼袖珍?原因在於袋鼠媽媽的生殖系統太複雜了,管道縱橫,沒有一個大的空間容納更大的寶寶,也沒有一個更大的產道,可以產出更大的寶寶。所以,只好委屈袋鼠寶寶做一回小不點了。 看看這幅圖,袋鼠媽媽的生殖系統結構和哺乳類很不一樣。
從外面看,雌袋鼠有三個陰道。邊上的兩個陰道用來受精,中間的用來分娩。交配時,雄袋鼠用前端分叉的陰莖雙管齊下讓兩個外側陰道受精,兩邊的陰道將精子分別送入兩個子宮,而袋鼠寶寶則通過中間的陰道來到世界。奇怪的是,雌袋鼠的子宮不是三個,而是兩個。兩個子宮像醫生倒班一樣,輪流受孕。一邊子宮裡的寶寶出生後,暫時退出生兒育女的主戰場,另一邊的子開始承擔孕育寶寶的重任。 這種三陰道雌性生殖結構是有袋類動物所共有的,雌考拉、雌袋熊和雌袋獾都是如此。 有袋類動物為什麼不把子宮或陰道合併一下,以便為袋鼠寶寶準備更大的「房子」?袋鼠的輸尿管,在延展到體外的過程中,「布線」工作不是那麼合理。輸尿管不幸穿越了生殖系統,把三條陰道生生地給分開了。 而人類等高等哺乳動物,輸尿管沒有穿越生殖系統,所以生殖管道最後的合併非常順利,實現了化繁為簡。子宮雖然一個,但是更為寬大,可以容納更大的胎兒;陰道雖然一個,但更為寬廣,可以分娩更大的嬰兒。因此雖然和袋鼠同為哺乳類,人類的寶寶分娩時,基本上都是成型的小人了,適應外面世界的能力強了很多。 花生米一樣小的袋鼠寶寶要靠一己之力,費勁地爬入育兒袋,開始艱難的「人生」。 因為空間局促,袋鼠的兩個子宮必須輪流孕育寶寶。雌袋鼠卻即使在哺乳期,也會和雄袋鼠戀愛,可以交配受孕。可是育兒袋有個寶寶,子宮內還有個寶寶,袋鼠媽媽的精力顧得上兩個寶寶嗎?
袋鼠媽媽就「命令」子宮裡的寶寶,在受精卵發育到100個細胞時,暫時停止生長。像個活期存摺一樣,暫時寄存在媽媽的子宮裡,等待育兒袋裡的哥哥或者姐姐長大。一旦哥哥或姐姐長大離開育兒袋,或者不幸夭折了,袋鼠媽媽就「命令」子宮裡的寶寶繼續發育。是不是有點像繁忙的路口,交警在指揮車輛通過,先攔下一部分車,讓一部分車先通過,最後全部車輛都分批分次地有序通過路口。 所以,如果育兒袋裡有個哥哥姐姐,已經有了100個細胞的袋鼠胎兒的眼前就「紅燈閃爍」,在成長的道路上,暫時禁行。 袋鼠媽媽就是通過讓受精卵暫緩發育避開了自身生殖高峰,不僅合理安排好了每個寶寶的出生時間,也讓每個寶寶在最重要的發育階段,都能得到媽媽心無旁騖的專心照顧。在大多數動物中,精子儲存則是更常見的生育時機調控策略。 蝙蝠是唯一一類演化出真正有飛翔能力的哺乳動物。和袋鼠不一樣,蝙蝠把生育時機的控制節點選擇在了受精。交配後,精子並不與卵子相遇,而是保留在雌蝙蝠的生殖道內,隨著雌蝙蝠冬眠。第二年春天來臨的時候,雌蝙蝠才開始排卵和受精,然後懷孕、產仔,胎生,哺乳。這種現象叫做「延遲受精」,有時也叫「精子儲存」。和人類社會現在的精子銀行在原理上是不是很相似?
如果你要執行接觸核放射的任務,或者不幸患癌症,要接受放療化療,可是你又不願意放棄做父親的權利,你可以先去精子銀行,把自己的精子儲存起來,這樣即使不幸生殖系統受到了損傷,你的妻子依然能得到健康的精子,為你生兒育女。 當然現在的精子銀行主要是為不孕不育的夫婦們提供另一套擁有寶寶的方案的。 雌赫爾曼陸龜把精子儲存數年 袋鼠至多是把寶寶在子宮裡存個活期存摺,可是雌性赫爾曼陸龜卻偏愛定期存摺,並且一存三四年。這可真夠有耐心的。科學家發現,同一窩龜蛋裡面經常是同母異父,就好比人類的雙胞胎,父親卻不同。
改革開放前,蔬菜供應困難,家家戶戶都有在秋天儲存冬菜的習慣,白菜、土豆、蘿蔔買上一大車,仔細地去掉爛也,用報紙包好,碼放整齊,或者送入地窖低溫貯藏。雌陸龜喜歡儲存精子,是因為雄性陸龜經常可遇不可求。找到異性,好好談一場戀愛太難了。 人們常說初戀的情人最難忘。對雌龜來說,會率先採用哪位雄龜的精子來生產龜寶寶?科學家發現,雌龜雖然先後會有好幾個「男朋友」,但是顯然雌龜這時主持了公道。一般而言,精子不管先來後到,在排卵的時候,雌龜一視同仁,這些精子和卵子完全憑運氣,隨機相遇。有些雌龜為了體現自己更公平,還會主動利用更早來到的精子。因此,交配的順序並不影響受精的成功率。在雌龜體內潛伏多年的精子同樣老驥伏櫪,煥發出新的生命樂章! 而當雌龜的精子「庫存」不多時,雌龜會更容易接受雄龜的示愛,並主動配合雄龜。 同為爬行動物的蛇類中,還有一種稱為「處女生育」的現象。
科學家曾經將一條雌性響尾蛇囚禁了五年,不讓它與異性蛇接觸,然而5年後,這條蛇竟然生育了19條小蛇,是雌蛇孤雌生殖還是進行了精子儲存,科學家決定藉助分子生物學方法撥開處女生育的迷霧。 為了揭曉其中的謎團,美國羅利市北卡羅來納州大學的沃倫-布茲(Warren Booth)從雌性母體和幼體中採集了DNA樣本。科學家發現,小蛇攜帶著與母蛇不同的基因,這些基因從何而來?只能說明雌蛇的體內儲存著雄性的精子。 5年是蛇類等爬行動物儲存精子的上限嗎?科學家表示還不能確定。 死去的雄性仍在參與生殖競爭 古比魚(又稱孔雀魚)能夠儲存精子。它們把精子儲存在自己的卵巢洞里,讓精子依靠卵巢組織釋放的糖份活下去。
特立尼達拉島溪流里生活著一種古比魚。由於雌魚儲存精子,死去的雄性古比魚的精子時常與活著的雄性古比魚競爭。是不是有點永垂不朽的勁頭? 在古比魚的世界裡,雌雄兩性的壽命是不同的。雌性古比魚大約能夠存活15個月,雄性古比魚卻只能活3個月左右。因此,活著的雄魚的那些死去的競爭對手可能年長自己達10多個月,相當於自己的爺爺或者祖爺爺輩了。雌性古比魚每次都會產下2~10天小魚,可這些魚寶寶卻未必是同一個父親。 研究人員在好幾條溪流里放置古比魚。每個月研究人員都要捕獲、檢查並在此釋放儘可能多的魚來追蹤死亡和出生。然後,他們通過分析基因確定這些魚兒的父親是誰。
科學家發現,即使雄魚死去了,雌魚仍會在之後的兩次生育中,產下它的後代,成功地實現遺腹繁殖。 古比魚和雌陸龜遇到的問題不大一樣,它們找到在世的雄性進行交配並不難。而且儲存精子,總會有些問題,萬一儲存條件出現了波動,精子會被損壞。用可能被損壞的精子繁育後代,顯然不如採用新鮮的精子明智。難道古比魚沒想明白這個問題? 一項針對蜥蜴的遺腹繁殖,可能有助於解開這個謎題。即使來自死亡個體的雄性精子,也會對保持種群的遺傳多樣性有著莫大的好處。遺傳的多樣性意味著對環境的適應性增強了,有幾套預案在手,總強過只有一個對策。 昆蟲才是真正的銀行家 社交性的昆蟲,如蜜蜂、螞蟻,由蜂王、蟻后獨自承擔繁衍種群的大業。它們一生只進行一次婚飛,交配一次,所以也就成為了儲存精子的能手,有些螞蟻甚至能夠儲存精子達30年之久。 儲存精子和存錢不一樣,錢是沒有生命的,而精子是活生生的細胞。雌性儲存精子,意味著這段時間要把雄性的精子「養活」起來。怎麼養呢?是和自己的細胞一視同仁還是另有他法?科學家發現,雌蟻似乎是通過降低精子的代謝速率實現精子長生不老的。對蟋蟀的研究也證實了這一點。
科學家使用一種稱作熒光壽命測量(fluorescence-lifetime measurement)的技術來分析從雌性蟋蟀生殖道中獲取的精子。發現儲存在雌性地中海田野蟋蟀中的精子代謝速率,比未儲存的精子下降了37%。 現在在不育不孕症的治療中,精子檢測是一個重要環節。然而這項研究也許預示著,僅在體外檢測精子活力是不夠的,精子進入雌性體內的故事,也許更值得關注。 打不死的小強人人煩,但是蟑螂號稱小強,強在哪裡呢?儲存精子的能力也是其一。 在許多昆蟲類里,雌性都有「精子貯藏器官」,這種很特殊的部位可培育精子,在繁殖期之前,保持精子生命達數月之久。 雌蟑螂一生只交配一到兩次,依靠儲存的精子,不斷地繁育後代。之後雌蟑螂形成豆莢狀的,一隻卵鞘大約會產生10~50隻蟑螂。而一個雌蟑螂一生會有10-90個卵鞘的產生,所以可見蟑螂超強的繁殖能力吧。
雌性昆蟲喜歡儲存精子,但是雄性可不喜歡。於是一些雄性就發展出了一套清除競爭對手精子的手段。 飛蝗交配時的長時間抱對行為,不僅可以提高自身精子的受精能力,還能移除競爭者的精子,把之前的雄性留下的精子沖洗來,實現精子取代,並提高自身精子的受精比例。而一種臭蟲,雌臭蟲在性交後,足足有二十四個小時,身上還和雄性那根插入的陰莖連接著。 對黑腹果蠅的熒游標記研究發現,後交配雄性的精子,可以讓之前交配的雄性的已經儲存在雌性受精囊中的精子失能,使其不再具有授精能力。 除了雄性的競爭外,有些雌性還會主動「拉偏架」。它們控制不同雄性的精子在受精囊中的空間分布,授精過程中精子使用情況,甚至交配中雄性所輸送精子的數量。 生物界的競爭是常態,但時常是未必公平的。 人類中的同母異父雙胞胎 人類中也會有精子儲存,但是儲存的時間和昆蟲、爬行動物無法相提並論。然而卻仍然給一些家庭帶來了困擾,這就是同母異父雙胞胎。
曾有報道說,美國有一對出生間隔僅7分鐘的雙胞胎,是同父異母兄弟,而這種概率一般只有百萬分之一。 這對雙胞胎之所以被發現同母異父,是因為隨著他們的長大,他們之間的相貌差異卻越來越大。而好奇的媽媽給孩子做過DNA檢測後發現,一個孩子是丈夫的,另一個孩子是誰的呢?她想不起來了。 醫生們的解釋是,這位媽媽在幾天之內先後接受了來自不同男子的精子而受孕,兩個孩子卻恰好一起出生。 而對同母異父雙胞胎產生兩次受孕的時間間隔,網上還曾經引起過不小的爭論。然而由於現代人類社會普遍重視婚姻忠實度,這類個案的發生幾率實在是太低,僅憑几個案例做出推測分析,得到的結論嚴謹性都顯然不足。 英國曾經出生過一對黑白雙胞胎,其中一個有著白種人的白皮膚,另一個有著黑種人的黑皮膚,這是不是同母異父?這恰恰不是。這對黑白雙胞胎的父親是奈及利亞黑人,母親則是黑白混血兒。
已知控制皮膚和眼睛顏色的基因共有大約20個。僅就膚色而言,嬰兒繼承混血兒母親的基因時,表現出外祖父或者或外祖母的膚色特徵都是可能的。並且,受基因自由組合定律支配,出現金髮碧眼黑皮膚的孩子同樣有可能。隨著混血兒的增多,也許未來人種之間的表徵界限將不再像今日這麼明顯。 出現同母異父雙胞胎,做父親的總是心裡不那麼好接受。這說明,有些事情,發生在動物界是自然的,而發生在人類社會,則必須要經受道德和倫理的雙重考驗。畢竟,我們人類每個個體所面臨的生存競爭,不再像動物界那樣嚴酷。所以,無論如何,人都不能完全用動物的標準來衡量自己的行為。
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