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科学家惊讶发现精子也有团队精神(组图)http://www.sciencehuman.com 科学人 网站 2004-07-12
过去，科学家一直认为精子是最自私的，因为一次排精，可排出数千万到数亿个精子，而卵子一次只能排出一个。这么一支惊人的精子大军去争夺一个卵子，要么与卵子结合，使自己的生命得以延续，要么就在异性体内溶解吸收，悄然死去。 精子自私似乎成为其必然的个性。然而，最近英国科学家惊讶地发现，为了达到比其他的精子更快地使卵子受精的目的，来自同一个体的精子，它们具有非常好的团队协作精神，互相帮助来加快游动的速度。 一项新研究发现，上百个精子会自动形成一个快速游泳包，这样以利其基因传递给下一代的机会，从而抵制其他雄性的精子。 如此一来，许多精子就无法赢得和卵子结合的机会。最近，在对木鼠的实验中，英国谢菲尔德大学教授哈利-莫尔发现，精子具有团队协作精神。他说：“我研究精子有30年了，以前从未见到过这种现象，我极度地吃惊。”实验中他发现，射精后一到两分钟内，精子们会利用头上的勾子，头对头，或头对尾连起来，就像货运列车一样前进。在实验室里，这种列车包含上百“节”，在雌鼠体内，则有50至200“节”之多。 组合后的精子队伍比单独游动的速度快了50%，尤其是在生殖道的黏液里。这种精子之间的团队现象立刻引起了其他科学家的注意，美国圣地亚哥濒临灭绝生物生育中心的灵长类学家阿兰·迪克森认为：“一个精子会帮助另一个精子是很不寻常的事情。”然而他怀疑精子的互助行为不只是该种哺乳动物才有。 莫尔教授认为，人类的精子也可能有这种团结互助的行为。当它们通过子宫颈黏液时，带头者可能已改变了黏液的状态，使后来者行走顺畅。实验组人员汤姆说：“先驱者可能是开拓者，它们抱有牺牲的决心，冲在阵地最前方，使黏液发生一些适合精子通过的变化，好让后面的战友通过。”而队伍中间的“战士们”，则引发它们头部的特定反应，以便钻入卵子中去。不过，那些战斗在前线的精子们会因为过多的体力消耗而丧失了受精的机会。 科学家还发现，无脊椎动物也有“精子团队”现象。例如，一些软体动物会产生大小不同的精子，小精子会主动帮助“大哥哥”赢得竞赛。南美有一些袋鼠类动物中，负鼠的两个精子会把头串在一起，跑得也比单个的精子快得多。然而事实是残酷的，无论在“击中”卵子之前，精子们是多么团结，最后的结果是只能有一个精子进入卵子。木鼠的精子“列车”在形成20至30分钟后瓦解，许多精子会进行一种类似自戕的行为，特别是“列车”中间的精子会产生酵素反应使列车崩散，而剩下的至少一个健康精子就赢得了竞赛。 英国利物浦大学的演化生物学家戈夫-帕克认为，如此一来，就产生了一个雄性和其精子的矛盾。父亲是不在乎哪个精子使卵子受精的，但是每个精子都想出“精”头地。帕克推论说：“究竟哪个精子的牺牲岂不是有了冲突？这还要看是否在射精前，有些精子注定就要牺牲，或是小我完成大我是精子自身决定的。木鼠是杂交的，不同雄性的精子在雌性生殖道里互相较劲。精子不仅要合作，而且数量要足够多，仅睾丸的重量就占了雄鼠5%的体重。 显微镜下，密密麻麻的精子，样子很像蝌蚪，头很小，而尾巴却很长。正是这根长长的尾巴使精子能奋力向前游动，去寻找卵子，并与之结合。 不过，精子活动起来速度挺快。如果你有机会看到精子穿进卵子的情景，就会发现数百个精子一起把头贴附在比它大得多的卵子上，尾巴向外，拼命摆动，奋力向里钻。这个情景十分奇特，由于精子的运动，受精卵及其周围的其他精子迅速转动起来，转个不停，它们好像在跳一曲生命之舞。 精子究竟是怎么产生的？为什么睾丸的体积那么小，每天竟能产生上亿个精子呢？一般的，初生儿的睾丸相对来说较大，出生后约1到2个月会有所缩小。在性成熟之前，睾丸基本处于静止状态，进入青春期后迅速发育。等到50岁左右，它又会逐渐退缩变小。 小小的睾丸内结构细微、复杂，使得睾丸发挥生精作用的面积很大，这也就是睾丸每天能生成那么多精子的根本原因。精子细胞经过一系列变化，最后发育成熟形成如蝌蚪样的精子，排放进曲细精管内。成年人睾丸内，每时每刻都在产生精子，有人估算过，成年人每克睾丸组织在每秒钟内可产生300~600个精子，每天双侧睾丸可产生上亿个精子。这也就是控制男性生成精子的避孕法比抑制女性排卵要困难得多的原因。 科学家发现，与1940年相比，今天全世界男子的精子密度下降了一半，平均每年下降1%，所以精子团队精神弥足珍贵。许多不育男子化验精液的结果是，精子存活率正常，但精子活动力低下。活动力低下究竟是怎么回事呢？通俗一点说就是精子都还活着，但就是游不快。要使卵子受精，精子必须有强劲的冲锋陷阵能力，才能冲破女性生殖道中重重障碍而达到输卵管壶腹。 雪上加霜的是，科学家发现，与60年前相比，今天全世界男子的精子密度下降了一半，平均每年下降1%，几十年之后，人类甚至可能会出现“无精危机”。2002年3月，英国医学研究会的一份科研报告称，英国男子的精子数量在过去50年中减少了一半多，其他发达国家也出现同样现象。报告中称，1970年以后出生的苏格兰男子，生育能力较上世纪50年代出生的男子降低25%，精子数量正以每年2%的速度下降。 10年前，一些美国研究人员曾劝说人们不要顾虑男子精子数量问题。但今天，尽管对于男性精子数量是否下降的争议还没有完全结束，但科学界已经把它作为一个大问题来看待。美国的一位化学教授甚至预言，到2040年，美国将有一半的男人没有生育能力。 当然，科学家正在寻找人类精子质量和数量都下降的原因，而且也的确有了不少新发现，但这个问题不是一朝一夕就可以解决的。在此之前，精子的团队协作精神对于人类的繁衍便显得弥足珍贵。同时，我们也应该对关系人类未来的精子有充分的认识，知道它最怕什么，以便能更好地保证人类后代体质的健壮。 精子有“六怕” 1.怕烟+酒 吸烟和酗酒是精子的大敌，香烟中的尼古丁不但能降低男性体内性激素的分泌，而且对精子还有直接杀伤能力。长期大量饮酒，酒精会使70%的精子发育不良或失去活力。 2.怕饿 有些男子偏食挑食，不喜欢吃动物性食物，天长日久，会使体内含锌量下降。男子缺锌，会使性欲及性功能减退，精子数目下降。 3.怕热 阴囊是睾丸的“温度调节器”，其温度比体温通常低1-2摄氏度。只有在正常情况下睾丸才能生产正常的精子。如果男子有泡热水澡的嗜好，则会使精子产量减少。 4.怕频 房事过频会使每次射精精液中的精子量减少，如果每毫升精液中精子少于2000万个，怀孕的机会就会很小。 5.怕忧 因家庭琐事夫妻不和，互相指责，双方终日处于忧郁或烦恼中，可直接影响机体的神经系统和内分泌功能，使睾丸生精功能发生紊乱，导致不育。 6.怕药+X线 有些药物对精子有损伤作用，比如呋喃类药、激素等可诱发精子生长障碍、精子染色体损害或断裂，接受大剂量放射线照射可引起精子染色体畸变。(北京科技报)
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