我们知道,在繁殖过程中,庞大数量的精子能够进入子宫内的是少数,能够和卵子结合的只有一个,这就像体育运动员参加赛跑一样。最近,来自英国谢菲尔德大学的科学家称,雄性繁殖后代的机会,可能并不是简单的比赛哪个精子先到达卵子,同时也受男性精子长度的影响。相关研究结果发表在《英国皇家学会学报B》(Proceedings of the Royal Society B)。
这项研究显示,更长的精子更容易与卵子受精。但是,雌性也影响雄性的受精成功。该研究可能为我们理解人类生育情况提供线索。
利用一个圈养的斑胸草雀(zebra finch)种群,研究人员在雄鸟之间进行了精子竞赛实验,其中一只雄鸟可持续产生长的精子,其他雄鸟总是产生短的精子。这些实验表明,与较短精子相比,越长的精子越容易与卵子受精。即使短精子的雄鸟首先与雌鸟交配,长精子的优势还是很明显,并能有效地“抢先一步”。
结果表明,在这些鸟类中,在竞争激烈的情况下,雄鸟受精的成功率可能受其精子长度的影响。研究结果还表明,精子竞赛的最终结果可能部分依赖于雌鸟。
该大学动物和植物科学系的Clair Bennison博士说:“我们知道,在胸斑草雀中,长的精子游的比短精子快,所以我们认为,更长的、游速更快的精子第一个到达卵子。然而,这种推理并不能解释我们这项研究中的‘为什么长精子胜过短精子’。长精子通过与更多的卵子受精,在精子竞争中胜出――即使当短精子先行一步的时候。”
科学家让每对雄性斑胸草雀(一只产生长的精子,另一只产生短的精子)与一只雌鸟交配,这样雄鸟的长精子和短精子能够竞相与雌性卵子受精。雌鸟可以将精子储存在其体内很多天,这是雌鸟自身可能影响雄性生殖成功的一种方式。有可能是,与短精子相比,长精子更善于到达并保留在这些存储区域。通过一些未知的过程,长的精子甚至可能是雌性的“首选”。
Bennison博士补充说:“我们的研究结果很重要,因为这些结果首次在鸟类中证明,使用一种控制竞争的情况,精子的长度会影响特定雄性受精的成功率。这些结果也进一步提供证据表明,精子竞争的最终结果可能部分依赖于雌性,雄性产生后代的机会可能不是一个简单的竞争卵子的结果。”
科学家认为,对于精子长度如何影响非人类动物(如胸斑草雀)受精成功,有一个更好的理解,可以为我们研究人类生育情况指明新的调查方向。
现在,研究人员计划调查“雌鸟的精子储存时间是否根据雄性精子长度而有所变化”,并探讨背后可能的作用机制。