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探秘动物子宫:大象精子游泳能力最强图m6体育

作者:admin 时间:2021-05-06 13:27

  一个细胞开始分裂,就此踏上了一生之中最危险的一段旅程。托马斯·希德尔布兰特是美国的兽医学超声波专家,世上很少有人能像他这样,拍下动物在子宫内的4D影像。4D成像技术不同于一般的超声波扫描,它不仅能制作出三维画面,还能捕捉实时影像制作出4D动态影像。有史以来,研究人员第一次透过画面,窥探到了大象、狗和海豚这些动物子宫内的秘密世界通过这些影像,科学家甚至可以推断出它们他们祖先是陆栖还是水栖。

  大象是世界上最大的陆栖动物,妊娠期也是哺乳动物之中最长的,达到22个月。

  进入发情期时,母象便会向异性发出呼唤,它的低频叫声可以传到五公里之外。最强壮的公象闻声赶来,一一打败其他竞争对手,赢得交配的权利。接着,公象与母象可以在一起度过三天,每天交配达五次之多。公象不会将生殖器送入母象体内。它只是把一股精液射在母象的阴道口。

  与其他哺乳动物的精子一样,公象的精子必须游向母象的卵子,不过,它们面对的可是一段马拉松式的长跑。公象精子要游出近两米的距离才能找到卵子,而人类的精子游出8厘米就够了。

  母象阴道口的直径只有2.5厘米,这是精子遇到的第一项艰巨挑战。有三分之一的精子会被挡在外面,在这一阶段就惨遭淘汰。顺利过关的精子还要面对来自母象免疫系统的致命威胁。白细胞四处巡逻,防止异物入侵。对它们来说,公象的精子就是敌人。成千上万的精子就这样被吞噬、摧毁了。幸存下来的精子进入子宫,子宫壁的肌肉收缩、推动着它们朝目的地前进。

  母象的子宫壁上还长有细小的绒毛,它们也会助精子一臂之力。对精子而言,近两米的路途算得上是长途跋涉了,这些绒毛为它们提供了莫大的帮助。然而,前方仍是险阻重重。精子需要穿越一条狭窄弯曲的通道———也就是连接着子宫与卵巢的输卵管。许多精子都在通道的入口处败下阵来。

  科学家认为,幸存的精子一旦进入输卵管,卵子就会分泌某种化学物质吸引它们。公象射出了50亿个精子,可到这时只剩下了1万个。

  12个小时过去了,通过几重考验的精子到达了目的地———卵子。但在这里,它们还要面对最后一道障碍:包裹在卵子外面的保护层。最终进去的将只有一个精子,它携带有关键的混合蛋白质,可以烧穿卵子的保护层。精子抵达卵子内壁时,m6体育会被卵子吞噬。这时,卵子外层的薄膜会立即发生变化,阻挡其他精子进入。虽然受精卵的重量还不到千分之一克,但基因蓝图已经确定,一头五吨重的大象将由此诞生。

  大象的祖先有可能是水栖哺乳动物,如海牛,或者儒艮,在今天的海洋里依然可以看到这些动物。象鼻这么早就开始了发育,说明在大象祖先还栖息水中的年代,这一器官可能曾是呼吸管。现代大象的鼻子仍有同样的功能。游泳时,大象因为颈部过短而无法用嘴呼吸,所以会把象鼻伸出水面。它们可以一连游上25公里不休息。

  狗是进化史上最成功的物种之一,分为400多个品种。据估计,目前全球有超过一亿只狗。再没有哪种动物像它们这样分化为这么多截然不同的品种。但不论体型大小,狗的妊娠期都在63天左右。研究人员追踪拍摄了一只金毛猎犬从受孕到生产的全过程。这将是人们第一次看到猎犬胎儿如何在母亲的子宫里成长发育。

  母犬排出的卵子通常有10到12个。狗与人类不同,卵巢排出的卵子并不是马上就可以受精。进入母犬子宫时,卵子尚未成熟,还没有做好接受精子的准备。但这时,母犬已进入了发情期。

  公犬的生殖器长有骨骼,这也许可以让它们在交配初期进行得更加顺利。m6体育雄性生殖器或许要有足够的硬度才能从下方以接近垂直的角度进入母犬体内。公犬伏在母犬背上,几秒之后便了。

  这时,它们两个进入了锁结阶段。随着阴道肌肉的收缩,公犬的生殖器被牢牢卡在母犬体内。这段时间里,公犬的前列腺分泌出更多液体、以便输送精子。锁结状态可持续5至60分钟不等。

  这时,精子正急匆匆地冲向卵子。但是,卵子还没有完全成熟。这时接触到卵子的精子并不能使它受精。还要再等两天,卵子才会做好准备。

  其他雌性动物排出的都是成熟的卵子,如果几小时内没有受精,就会迅速衰败。专家认为,犬类卵子的延缓成熟、可能起因于早期在野外的生活习性。野狗群中的雌性要找到交配伴侣也许并不容易,因此卵子存活的时间越长,有机会交配时,成功受精的几率也就越高。也正因为如此,家犬的精子进入输卵管之后,就会附着在管壁上等待着。

  精子在这里可以存活7天,有时甚至长达12天。等到卵子做好受精的准备,精子便离开管壁,继续游向卵子。延迟受精的一个后果、就是同一胎出生的幼犬可能有不同的父亲。

  受精后的卵子前往子宫。在短短63天的时间里,每个细胞群都将变成一只幼犬。

  海豚和人类有一个相同的重要特点:二者的性行为不仅仅是为了繁衍后代。对海豚而言,这是群体成员间增进感情的一种方式。因此,尽管雌海豚一年只排卵两到七次,但它们一年365天都可以交配。海豚相互挑逗、温存的时间很长,实际的性行为却只持续几秒钟。在茫茫海上如此忘我是件危险的事。

  海水会杀死精子。雌海豚为了保护精子,会紧紧卡住雄海豚的生殖器,做到滴水不进。雄海豚时排出大量精液,一次有近80毫升。大部分精液的精子含量都很低,这或许只是为了冲走前一只雄海豚留下的精子。但是,抵达目标的这一部分精液浓度很高,每毫升中含有大约三亿个精子。这个浓度至少是健康男性精液的15倍。

  近年的研究显示,雄海豚抽出生殖器时、会引发雌海豚的一连串收缩反应。这时,精子正穿过一段名为假性子宫颈的通道。通道周围包裹有一圈肌肉,精子通过之后就会收缩起来。这种方法能有效地阻挡海水进入海豚子宫颈。受精之后,这一小团细胞发育成一只小海豚、需要一年的时间。

  海豚妊娠的第3周,整个胚胎还不到1.5厘米长。24天后,奇怪的现象出现了。尽管胚胎底部已开始长出鳍肢,但是,像肢芽一样的腿也出现了。

  这些小小的肢体长出之后,又在接下来的两周里逐渐缩小,直至彻底消失。可是,它们为什么会在发育早期出现呢?科学家认为,这就是海豚曾是陆栖动物的证据。