精子有哪些神奇的真相？

精子是所有動物體內最多樣性的細胞，這種多樣性是進化的結果。近日，Proceedings of the Royal Society B雜志就發表了一些關于精子非常有趣的研究新發現。

1、物種不同，大小各異

不同物種的精子長度有時相差甚遠，豪豬的精子小到只有0.0003厘米，而果蠅的精子則有6厘米之巨，比果蠅本身長20多倍。果蠅的精子看上去就像用線纏起來的球，一旦進入雌性的生殖道中便會散開。

不同動物產生的精子數量同樣差異很大。人類每次射精會產生約1億個精子，而公羊射精一次則能產生1000億個。有些物種的精子群甚至能通力合作——組隊并以列隊形式前進——這要比單個精子游得更快。

2、雌性亂交，雄性多精

不同物種產生的精子，其大小、形狀和數量的多樣性通常都被認為是不同雄性精子競爭受精的結果，這被稱為 "精子競爭"（sperm competition）。對于那些雌性交配混亂的物種而言，由于雄性繁衍后代的競爭壓力很大，所以每次在交配時雄性都會產生更多精子，以數量占據優勢，才能在與其他雄性精子競爭卵細胞的受精戰役中保證他們自己的小戰士能取得最終的勝利。

3、雄性越大，精子越小

雌性個體的大小和形態有時也決定了雄性個體精子的差異。眾所周知，精子必須游得更遠、更快，才能成功到達卵細胞，而通常情況下，"大體積"精子會游得更快，因此雄性應當產生大量體積大的精子才對。但是，增加精子體積的進化壓力必然會導致精子數量的減少，反之亦然，雄性只能把有限的資源配置用于產生精子，因此需要進行權衡。

在哺乳動物中，個體小的雄性通常傾向產生量少體積大的精子，而個體大的雄性傾向產生大量小體積的精子。究其原因，恐怕是因為大型物種的雌性生殖道更大，因此大量小體積小的精子能通過較大的空間，從而增加和卵細胞的"會面"機會。

4、雄性越強，精子越差

由于身體產生精子代價頗高，而資源有限，因此雄性要在產生精子和其他有利于生育的特質之間進行權衡和取舍，這又是一道頭疼的選擇題。例如，在體型碩大、長角或低沉深邃的聲音上有優勢的雄性物種，它們產生的精子就會相對更少。而對于人類而言，聲音更有吸引力的男性精子質量更差，畢竟魚和熊掌不可兼得嘛。

5、控制數量，選擇受精

令人驚訝的是，雄性似乎能控制其產生精子的數量。有證據表明，雄性能根據雌性的質量或精子競爭的風險，改變射精中精子的數量。例如，當一個男人同時看到兩張男性和一張女性的照片放在一起時，他產生的精子就會更多一些，而當他只看到三張女性的照片放在一起時，產生的精子更少。

通常認為，與多個伴侶交配的雌性動物也能一定程度地控制自己的卵細胞與何種精子結合，即雌性會采用物理或化學的方式控制每個雄性讓自己受精的幾率。例如，在一些物種中，雌性與多個雄性交配后，卵細胞會選擇性地只與最大的精子或只與同自身免疫系統基因相容性更高的精子結合。

相關文獻：

1.Sperm number trumps sperm size in mammalian ejaculate evolution; Stefan Lüpold, John L. Fitzpatrick; DOI: 10.1098/rspb.2015.2122

2.Delayed male maturity is a cost of producing large sperm in Drosophila; S Pitnick, T A Markow, and G S Spicer; 1995 Nov 7; 92(23): 10614–10618

3.SPERM COMPETITION AND ITS EVOLUTIONARY CONSEQUENCES IN THE INSECTS; G. A. PARKER; DOI: 10.1111/j.1469-185X.1970.tb01176.x

（科學之家，譯審/編輯：Jin）

發表于 2015-12-01 00:00
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