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嗨,我们被妈妈寄存起来了!

 dongchang 2015-09-21

  银行是存钱的地方。存好后,可以随时拿着存折或者信用卡取钱。很多种动物妈妈的身体里也有个小小的银行,不过存的不是钱,而是自己的宝宝。

  袋鼠妈妈“存上了”袋鼠宝宝

  袋鼠不仅是动物界的跳高、跳远健将,还是少有的好妈妈。刚出生的小袋鼠只有花生米大小,非常娇贵。袋鼠妈妈不忍心让它们独自生活,就把袋鼠宝宝放在贴身的育儿袋里,用乳汁哺育它们。

  


  成年的袋鼠身高有1.6米,体重有100多千克,可是袋鼠宝宝为何这么袖珍?原因在于袋鼠妈妈的生殖系统太复杂了,管道纵横,没有一个大的空间容纳更大的宝宝,也没有一个更大的产道,可以产出更大的宝宝。所以,只好委屈袋鼠宝宝做一回小不点了。

  看看这幅图,袋鼠妈妈的生殖系统结构和哺乳类很不一样。

  


  从外面看,雌袋鼠有三个阴道。边上的两个阴道用来受精,中间的用来分娩。交配时,雄袋鼠用前端分叉的阴茎双管齐下让两个外侧阴道受精,两边的阴道将精子分别送入两个子宫,而袋鼠宝宝则通过中间的阴道来到世界。奇怪的是,雌袋鼠的子宫不是三个,而是两个。两个子宫像医生倒班一样,轮流受孕。一边子宫里的宝宝出生后,暂时退出生儿育女的主战场,另一边的子开始承担孕育宝宝的重任。

  这种三阴道雌性生殖结构是有袋类动物所共有的,雌考拉、雌袋熊和雌袋獾都是如此。

  有袋类动物为什么不把子宫或阴道合并一下,以便为袋鼠宝宝准备更大的“房子”?袋鼠的输尿管,在延展到体外的过程中,“布线”工作不是那么合理。输尿管不幸穿越了生殖系统,把三条阴道生生地给分开了。

  而人类等高等哺乳动物,输尿管没有穿越生殖系统,所以生殖管道最后的合并非常顺利,实现了化繁为简。子宫虽然一个,但是更为宽大,可以容纳更大的胎儿;阴道虽然一个,但更为宽广,可以分娩更大的婴儿。因此虽然和袋鼠同为哺乳类,人类的宝宝分娩时,基本上都是成型的小人了,适应外面世界的能力强了很多。

  花生米一样小的袋鼠宝宝要靠一己之力,费劲地爬入育儿袋,开始艰难的“人生”。

  因为空间局促,袋鼠的两个子宫必须轮流孕育宝宝。雌袋鼠却即使在哺乳期,也会和雄袋鼠恋爱,可以交配受孕。可是育儿袋有个宝宝,子宫内还有个宝宝,袋鼠妈妈的精力顾得上两个宝宝吗?

  


  袋鼠妈妈就“命令”子宫里的宝宝,在受精卵发育到100个细胞时,暂时停止生长。像个活期存折一样,暂时寄存在妈妈的子宫里,等待育儿袋里的哥哥或者姐姐长大。一旦哥哥或姐姐长大离开育儿袋,或者不幸夭折了,袋鼠妈妈就“命令”子宫里的宝宝继续发育。是不是有点像繁忙的路口,交警在指挥车辆通过,先拦下一部分车,让一部分车先通过,最后全部车辆都分批分次地有序通过路口。

  所以,如果育儿袋里有个哥哥姐姐,已经有了100个细胞的袋鼠胎儿的眼前就“红灯闪烁”,在成长的道路上,暂时禁行。

  袋鼠妈妈就是通过让受精卵暂缓发育避开了自身生殖高峰,不仅合理安排好了每个宝宝的出生时间,也让每个宝宝在最重要的发育阶段,都能得到妈妈心无旁骛的专心照顾。在大多数动物中,精子储存则是更常见的生育时机调控策略。

  蝙蝠是唯一一类演化出真正有飞翔能力的哺乳动物。和袋鼠不一样,蝙蝠把生育时机的控制节点选择在了受精。交配后,精子并不与卵子相遇,而是保留在雌蝙蝠的生殖道内,随着雌蝙蝠冬眠。第二年春天来临的时候,雌蝙蝠才开始排卵和受精,然后怀孕、产仔,胎生,哺乳。这种现象叫做“延迟受精”,有时也叫“精子储存”。和人类社会现在的精子银行在原理上是不是很相似?


  如果你要执行接触核放射的任务,或者不幸患癌症,要接受放疗化疗,可是你又不愿意放弃做父亲的权利,你可以先去精子银行,把自己的精子储存起来,这样即使不幸生殖系统受到了损伤,你的妻子依然能得到健康的精子,为你生儿育女。

  当然现在的精子银行主要是为不孕不育的夫妇们提供另一套拥有宝宝的方案的。

  雌赫尔曼陆龟把精子储存数年

  袋鼠至多是把宝宝在子宫里存个活期存折,可是雌性赫尔曼陆龟却偏爱定期存折,并且一存三四年。这可真够有耐心的。科学家发现,同一窝龟蛋里面经常是同母异父,就好比人类的双胞胎,父亲却不同。

  


  改革开放前,蔬菜供应困难,家家户户都有在秋天储存冬菜的习惯,白菜、土豆、萝卜买上一大车,仔细地去掉烂也,用报纸包好,码放整齐,或者送入地窖低温贮藏。雌陆龟喜欢储存精子,是因为雄性陆龟经常可遇不可求。找到异性,好好谈一场恋爱太难了。

  人们常说初恋的情人最难忘。对雌龟来说,会率先采用哪位雄龟的精子来生产龟宝宝?科学家发现,雌龟虽然先后会有好几个“男朋友”,但是显然雌龟这时主持了公道。一般而言,精子不管先来后到,在排卵的时候,雌龟一视同仁,这些精子和卵子完全凭运气,随机相遇。有些雌龟为了体现自己更公平,还会主动利用更早来到的精子。因此,交配的顺序并不影响受精的成功率。在雌龟体内潜伏多年的精子同样老骥伏枥,焕发出新的生命乐章!

  而当雌龟的精子“库存”不多时,雌龟会更容易接受雄龟的示爱,并主动配合雄龟。

  同为爬行动物的蛇类中,还有一种称为“处女生育”的现象。

  


  科学家曾经将一条雌性响尾蛇囚禁了五年,不让它与异性蛇接触,然而5年后,这条蛇竟然生育了19条小蛇,是雌蛇孤雌生殖还是进行了精子储存,科学家决定借助分子生物学方法拨开处女生育的迷雾。

  为了揭晓其中的谜团,美国罗利市北卡罗来纳州大学的沃伦-布兹(Warren Booth)从雌性母体和幼体中采集了DNA样本。科学家发现,小蛇携带着与母蛇不同的基因,这些基因从何而来?只能说明雌蛇的体内储存着雄性的精子。

  5年是蛇类等爬行动物储存精子的上限吗?科学家表示还不能确定。

  死去的雄性仍在参与生殖竞争

  古比鱼(又称孔雀鱼)能够储存精子。它们把精子储存在自己的卵巢洞里,让精子依靠卵巢组织释放的糖份活下去。

  


  特立尼达拉岛溪流里生活着一种古比鱼。由于雌鱼储存精子,死去的雄性古比鱼的精子时常与活着的雄性古比鱼竞争。是不是有点永垂不朽的劲头?

  在古比鱼的世界里,雌雄两性的寿命是不同的。雌性古比鱼大约能够存活15个月,雄性古比鱼却只能活3个月左右。因此,活着的雄鱼的那些死去的竞争对手可能年长自己达10多个月,相当于自己的爷爷或者祖爷爷辈了。雌性古比鱼每次都会产下2~10天小鱼,可这些鱼宝宝却未必是同一个父亲。

  研究人员在好几条溪流里放置古比鱼。每个月研究人员都要捕获、检查并在此释放尽可能多的鱼来追踪死亡和出生。然后,他们通过分析基因确定这些鱼儿的父亲是谁。

  


  科学家发现,即使雄鱼死去了,雌鱼仍会在之后的两次生育中,产下它的后代,成功地实现遗腹繁殖。

  古比鱼和雌陆龟遇到的问题不大一样,它们找到在世的雄性进行交配并不难。而且储存精子,总会有些问题,万一储存条件出现了波动,精子会被损坏。用可能被损坏的精子繁育后代,显然不如采用新鲜的精子明智。难道古比鱼没想明白这个问题?

  一项针对蜥蜴的遗腹繁殖,可能有助于解开这个谜题。即使来自死亡个体的雄性精子,也会对保持种群的遗传多样性有着莫大的好处。遗传的多样性意味着对环境的适应性增强了,有几套预案在手,总强过只有一个对策。

  昆虫才是真正的银行家

  社交性的昆虫,如蜜蜂、蚂蚁,由蜂王、蚁后独自承担繁衍种群的大业。它们一生只进行一次婚飞,交配一次,所以也就成为了储存精子的能手,有些蚂蚁甚至能够储存精子达30年之久。

  储存精子和存钱不一样,钱是没有生命的,而精子是活生生的细胞。雌性储存精子,意味着这段时间要把雄性的精子“养活”起来。怎么养呢?是和自己的细胞一视同仁还是另有他法?科学家发现,雌蚁似乎是通过降低精子的代谢速率实现精子长生不老的。对蟋蟀的研究也证实了这一点。

  


  科学家使用一种称作荧光寿命测量(fluorescence-lifetime measurement)的技术来分析从雌性蟋蟀生殖道中获取的精子。发现储存在雌性地中海田野蟋蟀中的精子代谢速率,比未储存的精子下降了37%。

  现在在不育不孕症的治疗中,精子检测是一个重要环节。然而这项研究也许预示着,仅在体外检测精子活力是不够的,精子进入雌性体内的故事,也许更值得关注。

  打不死的小强人人烦,但是蟑螂号称小强,强在哪里呢?储存精子的能力也是其一。

  在许多昆虫类里,雌性都有“精子贮藏器官”,这种很特殊的部位可培育精子,在繁殖期之前,保持精子生命达数月之久。

  雌蟑螂一生只交配一到两次,依靠储存的精子,不断地繁育后代。之后雌蟑螂形成豆荚状的,一只卵鞘大约会产生10~50只蟑螂。而一个雌蟑螂一生会有10-90个卵鞘的产生,所以可见蟑螂超强的繁殖能力吧。

  


  雌性昆虫喜欢储存精子,但是雄性可不喜欢。于是一些雄性就发展出了一套清除竞争对手精子的手段。

  飞蝗交配时的长时间抱对行为,不仅可以提高自身精子的受精能力,还能移除竞争者的精子,把之前的雄性留下的精子冲洗来,实现精子取代,并提高自身精子的受精比例。而一种臭虫,雌臭虫在性交后,足足有二十四个小时,身上还和雄性那根插入的阴茎连接着。

  对黑腹果蝇的荧光标记研究发现,后交配雄性的精子,可以让之前交配的雄性的已经储存在雌性受精囊中的精子失能,使其不再具有授精能力。

  除了雄性的竞争外,有些雌性还会主动“拉偏架”。它们控制不同雄性的精子在受精囊中的空间分布,授精过程中精子使用情况,甚至交配中雄性所输送精子的数量。

  生物界的竞争是常态,但时常是未必公平的。

  人类中的同母异父双胞胎

  人类中也会有精子储存,但是储存的时间和昆虫、爬行动物无法相提并论。然而却仍然给一些家庭带来了困扰,这就是同母异父双胞胎。

  


  曾有报道说,美国有一对出生间隔仅7分钟的双胞胎,是同父异母兄弟,而这种概率一般只有百万分之一。

  这对双胞胎之所以被发现同母异父,是因为随着他们的长大,他们之间的相貌差异却越来越大。而好奇的妈妈给孩子做过DNA检测后发现,一个孩子是丈夫的,另一个孩子是谁的呢?她想不起来了。

  医生们的解释是,这位妈妈在几天之内先后接受了来自不同男子的精子而受孕,两个孩子却恰好一起出生。

  而对同母异父双胞胎产生两次受孕的时间间隔,网上还曾经引起过不小的争论。然而由于现代人类社会普遍重视婚姻忠实度,这类个案的发生几率实在是太低,仅凭几个案例做出推测分析,得到的结论严谨性都显然不足。

  英国曾经出生过一对黑白双胞胎,其中一个有着白种人的白皮肤,另一个有着黑种人的黑皮肤,这是不是同母异父?这恰恰不是。这对黑白双胞胎的父亲是尼日利亚黑人,母亲则是黑白混血儿。

  


  已知控制皮肤和眼睛颜色的基因共有大约20个。仅就肤色而言,婴儿继承混血儿母亲的基因时,表现出外祖父或者或外祖母的肤色特征都是可能的。并且,受基因自由组合定律支配,出现金发碧眼黑皮肤的孩子同样有可能。随着混血儿的增多,也许未来人种之间的表征界限将不再像今日这么明显。

  出现同母异父双胞胎,做父亲的总是心里不那么好接受。这说明,有些事情,发生在动物界是自然的,而发生在人类社会,则必须要经受道德和伦理的双重考验。毕竟,我们人类每个个体所面临的生存竞争,不再像动物界那样严酷。所以,无论如何,人都不能完全用动物的标准来衡量自己的行为。



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