劉云

過去,我們認為,在生殖之路上,雄性只要奪得雌性的芳心,就能順利取得交配生殖權,留下自己的后代。可是,現在科學家發現,有時候就算在求偶競賽中勝出,雄性也未必能讓心儀的雌性生下自己的后代。究其原因,也許是雌性卵子的“擇偶觀”與她本人不同,她的卵子并沒有看中他的精子。
在受精過程中,卵子和精子其中之一或兩者各自都對自己的“配偶”有一定的選擇權,會傾向于選擇與其中一種基因型結合。這些選擇是如何進行的呢?我們來看看科學家的一些研究成果。
在那些體外受精的物種中,雌性通常會用厚厚的蛋白質膜包裹卵細胞,這些蛋白質膜不僅起到保護卵細胞的作用,還能篩選合適的精子。2013年,英國東安格利亞大學的科學家將鮭魚和鱒魚的卵細胞混合,再將兩者投入其精子混合液中,模擬體外受精的過程。結果發現,有70%的卵細胞在混合液中找到了其命定的精子,同物種的卵子與同物種的精子的結合成功率遠超預期。科學家認為,也許是卵細胞的蛋白質膜中含有的化學成分有助于卵細胞吸引適合的精子。
體內受精的動物有它們自己的辦法。自然界中的大多數動物沒有“一夫一妻”的觀念,它們會與更多異性交配,產下最優秀的后代,而這種生育選擇權通常掌握在雌性手中。雄性需要經過激烈的求偶競爭才能獲得交配權,交配后,雌性還會從大量的精子中選擇最心儀的那些,與自己的卵子結合。

英國謝菲爾德大學的科學家使用3D成像技術觀察了斑胸草雀進行精子選擇的結構——精子儲存小管的“大門”。許多鳥類、爬行動物、兩棲動物和魚類的雌性都具有儲存精子的結構,這種結構可以將精子儲存數月甚至數年,以備在生存環境惡劣、雄性數量不足時維持生殖活動。科學家發現,斑胸草雀的儲精結構不僅能起到儲存作用,在讓精子進入卵子時還會進行篩選。精子儲存小管的“大門”裝有嚴密的監控系統,只允許符合某些標準的精子進入,將其他精子排除在外,阻擋它們進入生殖道。最終,當卵子準備好受精時,只有通過預先選擇的精子才能獲取繼續競爭的資格。通過對進入生殖道的精子進行“質量控制”,雌鳥能決定繁殖成功率和后代的質量。
人類的卵子也會對精子進行選擇。瑞典和英國的一個聯合科研團隊采集了16對夫婦的卵泡液樣本和精子樣本,并且把它們隨機組合,觀察它們的結合情況。與體外受精的動物相似,人類的卵泡液含有篩選精子的化學物質,當精子接近卵細胞時,卵細胞就會釋放卵泡液以篩選精子。如果卵細胞“青睞”精子(也就是兩者的基因融合度更高),卵泡液就會幫助精子加速前進,早日與卵細胞融合,如果卵細胞“厭惡”到來的精子,卵泡液就會拖住精子前進的步伐,導致它們到達卵細胞的可能性降低。
實驗發現,不同的卵泡液對不同的精子“青睞”程度并不相同,有些卵泡液更喜歡某些男性的精子,會吸引更多,而對于那些不喜歡的精子吸引的就更少,能夠到達終點的最“受青睞”和最“被排斥”的精子的數量相差了18%。另外,實驗還發現,卵泡液喜歡的精子并不一定來自自己的伴侶,這意味著女性自己選擇的配偶,并不一定符合自己卵子的“喜好”。這也許解釋了那些身體健康的夫妻為何就是無法產下后代:當卵子不喜歡到來的精子時,就會造成受孕困難,甚至根本無法受孕,即使夫妻二人并不存在其他影響生育的健康問題。
卵子的“配偶選擇權”在保證后代質量的同時也給我們帶來了一個難題:如何確保本人的“擇偶觀”與其卵子的“擇偶觀”一致呢?畢竟如果兩者不同,就可能要承擔無子的風險。也許未來的婚前檢查中,會加上一項“配子匹配度”檢查。