琥珀中發現「巨型精子」,大小是人類10倍,什麼精子長這麼大?

2020-09-26 奇點使者

據報導,前段時間,來自中國、德國、英國的古生物學家們,在研究來自白堊紀的緬甸琥珀時,意外在其中發現了迄今為止最早的動物精子,為人類揭開了1億年前動物「造娃」的真相,非常有趣。這項研究也發表在近期的英國《皇家學會會刊—B輯》上。



這個巨型精子的主人是誰?

在大約5.4億年之前,地球進入到寒武紀時期,地球上的生命也迎來了大爆發的時代。一直到今天,寒武紀的生命爆發之謎,仍然無法破解,不過可以肯定的是,現生動物門類的90%以上,都來自於寒武紀時期。

在寒武紀結束後,奧陶紀出現了。大約4.8億年之前,一種介形蟲綱的甲殼動物出現在地球之上,與現生的甲殼動物只有背部包裹在甲殼之中不同,介形蟲綱的動物們,它們幾乎將整個身體都包裹在甲殼之中。



作為地球上最古老的居民之一,一直到今天,介形蟲綱的後代仍然存在於地球之上,而且物種數量大約在1萬-1.5萬之間,分布也非常廣泛,無論是海洋還是湖泊,包括陸地、地殼之下等,都有它們的身影。

不過,介形蟲綱一般是很難發現它們的,因為它們實在是太小了,即使是生活在太平洋地區的Gigantocypris agassizi,它們最大也不過2.3釐米左右長。而根據研究,生物學家表示,介形蟲綱一般大小主要是0.03釐米-0.5釐米那麼大,這就導致人類的肉眼是很難發現它們的。



在地球上,介形蟲綱的古老物種化石非常多,在2017年的時候,來自中國科學院南京地質古生物所的科研人員,在一塊來自於緬甸的琥珀化石之中,發現了裡面包括的介形蟲綱物種標本,過去的2-3年時間裡,一直在對它進行研究。

最終,通過顯微CT掃描,發現其中竟然存在著一個巨型精子,這個發現也讓科學家們此前好奇的問題——地球早期動物的精子長什麼樣?有了答案。

和介形蟲綱物種的小小身材相比,它們的精子看起來實在是太巨大了,這意味著,早在1億年前,它們就已經可以進行有性繁殖了,這個發現也讓此前在化石中發現的最早動物精子記錄,一下子提前了5000萬年。



介形蟲綱物種是如何進行繁殖的?

讓科學家們紛紛感到不可思議的是,介形蟲綱物種的精子大小,竟然足足佔據了它們身體總長的三分之一。

拿人類來說,人類的精子是非常小的,長度僅有20微米。而介形蟲的精子大小卻達到了200微米,幾乎是人類精子大小的10倍。

大家可以想像一下,如果人類的精子大小佔據了身體的三分之一長會是什麼樣子,顯然,這是很驚人的事情,但是在介形蟲這種古老物種的身上,這些不可思議的事情則正在發生。

在不破壞化石的情況下,科學家們利用高科技設備,用了將近1年的時間對這個巨大的精子進行三維圖像重建,最終,完整還原了介形蟲綱物種的精子形態特徵。



通過文章中給出的資料數據:介形蟲綱物種的精子主要是由附肢、抱握器、曾克氏器(精子泵)、半陰莖、儲精囊、卵和巨型精子等組成。

談及它們交配的方法,研究認為,介形蟲綱物種是有性繁殖的,當它們到了繁殖期的時候,雄性就會將自己的生殖器官伸入到雌性的體內,之後通過精子泵將自己的巨型精子送入到雌性的體內。

雖然看起來介形蟲綱物種非常小,但是它們交配一次時長需要半個小時以上,雄性的巨型精子在和雌性的卵子相遇後,就會完成受精的過程。

此外,研究還發現,與很多動物在進行有性繁殖的過程中,一次都會射出許多精子不同,雖然介形蟲綱物種的精囊內也有著許多精子,但事實上,當它們進行繁殖的時候,一次只會隨機選擇一個巨型精子與卵子結合。



通過化石研究,研究者也發現,雖然時隔上億年的時間,但是遠古介形蟲綱物種的模樣,和現生介形蟲綱物種的模樣幾乎是一樣的,這意味著,至少一億年之前,介形蟲綱物種就開始在地球上進行有性繁殖了。

當然,還有一種可能是,或許在奧陶紀介形蟲綱物種出現的時候,它們就已經可以進行有性繁殖了,我們如今看到的距今1億年的介形蟲綱物種化石,很可能也與4.8億年前的祖先長得一模一樣。

不過這個問題,就需要進一步研究才可以解答了,只有找到更多化石,通過更多的數據比對分析,才可以揭曉答案,讓我們一起期待吧。

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