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夸克日报

 医路岐黄 2022-04-24

生命的孕育过程是一件漫长与奇迹共存的事情,从精子千辛万苦穿越重重阻碍与卵子结合,成为受精卵,发育成型,再到新生命的诞生,需要经历大约十个月的时间。

有人认为,在这个过程中,只有游得最快的精子才能抢占先机和卵子结合,但科学研究的结果出人意料。

人类的精子在游向卵子的过程中,需要利用尾部的力量来摆动,才能冲破宫颈粘液所构筑的屏障。

这意味着,在结合之前,卵子具有相对的主动权,研究人员还发现,精子会给同伴“下毒”,人类的卵子实际上对某些人的精子更为偏爱,这究竟是怎么回事呢?

为什么有的精子会给同伴“下毒”?

荷兰科学家安东尼·列文虎克在和爱人鼓掌后,利用显微镜发现了一群有着圆钝头部纤长尾巴的活体微生物,而且它们还在不断地游动,这是生物学上首次发现精子。

精子的尾部包括约1000个组件,其中包括微管蛋白和马达蛋白,这也是精子尾部能够自由拉伸和弯曲的原因。

科学家进行了一项实验,结果数据显示,在受孕的过程中,男性释放出的5500万个精子,只有15个能够顺利通过生殖道。

德国马克斯·普朗克分子遗传学研究所的科学家们做了一项实验,发现有一种老鼠的精子和卵子结合成功率高达99%!

科学家在这些精子中发现了一种“t-单倍型”的基因片段,它能够获得由RAC1蛋白所提供的能量,帮助精子快速前进并精准地找到卵子。

而在“t-单倍型”的基因片段中,科学家发现了一个惊人的现象:它会给全部的精子“下毒”,同时还能自己给自己“解毒”!

但是,只有在精子成熟期时,才能产生解药并分裂成两半。

这意味着,只要精子中含有这种基因片段,所有的精子都会出现“中毒”现象,而分裂出来的精子只有含有t-单倍型的那一半才能解毒!

因此,有科学家认为,部分男性不育或许跟RAC1的活性异常息息相关。假如RAC1活性强,精子也就更有活力。

除此之外,科学家还发现了一个以往忽略掉的情况:卵子会为某些人的精子“开后门”。

研究发现:人类卵子对某些人的精子更偏爱

这个结论最早是由瑞典斯德哥尔摩大学的约翰·菲茨帕特里克教授提出的。

他于2020年6月10日在《英国皇家学会会刊·B》发表了一篇标题为《卵子上特定的化学信号起着神秘选择作用》的论文,文中提到:

人类的卵子本身具有一种特殊的信号,能够释放出化学引诱剂,能够诱使感兴趣的精子快速地寻找到自己的位置。

这意味着,精卵结合实际上是一个“双向奔赴”的过程,倍受青睐的精子能够获得由卵子开启的“后门”,而那些不讨喜的精子只能被阻挡在厚厚的卵泡液之外。

精子存活的时间一般为72小时,当它们靠近卵细胞时,卵子会释放出卵泡液,此时基因相容性弱的精子往往会因为无法穿越障碍而无法结合;

但是,卵子在释放卵泡液的同时也会留出一条特殊通道,通过释放化学引诱剂诱使自己偏爱的精子快速找到并结合,这是卵子主动做出选择的过程。

研究人员以16对夫妻为样本,收集了他们的精子和卵子,并随机进行配对。

结果显示,卵子会偏爱某些人的精子,会吸引更多自己青睐的男子的精子,就和人往往会给自己喜欢的人开“后门”是一个道理。

然而,卵子的选择标准是否和人的选择标准一致,目前尚未有定论,但这或许能够从一定程度上解释,为什么有些身心健康的夫妻婚后许久却仍未能生育,各自分开后又能正常生育的现象了。

精子与卵子成功结合后,会释放“锌焰火”庆祝

科学研究还发现,精子与卵子结合后,会释放出明亮的焰火。

西北大学的研究人员以老鼠的卵子为样本,发现其在接近成熟时,会在透明带的囊泡中存储约20亿个锌离子,并在精卵结合的过程中逐渐释放,发出锌焰火。

整个过程持续时间长达两小时,锌释放的含量越高,焰火就越明亮,说明卵细胞的发育能力就越强,形成胚胎的概率就越高。

有趣的是,人类、两栖动物的结合都会发生这样的现象,它能够用来判断胚胎的发育情况和质量。

生命的诞生是一个非常复杂又美好的过程,其中还有很多人类尚未知晓的神秘现象,当这些疑惑都能一一解开,生育或许不再是难事。

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