探秘動物子宮：大象精子遊泳能力最強(圖)
央視國際 www.cctv.com 2007年01月23日 15:09 來源：
來源：北青網—北京科技報
子宮中的小象
科學家發現大象原來是水棲生物，而海豚則是陸棲動物
一個細胞開始分裂，就此踏上了一生之中最危險的一段旅程。託馬斯·希德爾布蘭特是美國的獸醫學超聲波專家，世上很少有人能像他這樣，拍下動物在子宮內的4D影像。4D成像技術不同於一般的超聲波掃描，它不僅能製作出三維畫面，還能捕捉實時影像製作出4D動態影像。有史以來，研究人員第一次透過畫面，窺探到了大象、狗和海豚這些動物子宮內的秘密世界 通過這些影像，科學家甚至可以推斷出它們他們祖先是陸棲還是水棲。
大象的精子是遊泳能力最強的
大象是世界上最大的陸棲動物，妊娠期也是哺乳動物之中最長的，達到22個月。
母亞洲象每四個月發情一次，但是每次只有兩到三天的時間能夠受孕。
進入發情期時，母象便會向異性發出呼喚，它的低頻叫聲可以傳到五公裡之外。最強壯的公象聞聲趕來，一一打敗其他競爭對手，贏得交配的權利。接著，公象與母象可以在一起度過三天，每天交配達五次之多。公象不會將生殖器送入母象體內。它只是把一股精液射在母象的陰道口。
與其他哺乳動物的精子一樣，公象的精子必須遊向母象的卵子，不過，它們面對的可是一段馬拉松式的長跑。公象精子要遊出近兩米的距離才能找到卵子，而人類的精子遊出8釐米就夠了。
母象陰道口的直徑只有2.5釐米，這是精子遇到的第一項艱巨挑戰。有三分之一的精子會被擋在外面，在這一階段就慘遭淘汰。順利過關的精子還要面對來自母象免疫系統的致命威脅。白細胞四處巡邏，防止異物入侵。對它們來說，公象的精子就是敵人。成千上萬的精子就這樣被吞噬、摧毀了。倖存下來的精子進入子宮，子宮壁的肌肉收縮、推動著它們朝目的地前進。
母象的子宮壁上還長有細小的絨毛，它們也會助精子一臂之力。對精子而言，近兩米的路途算得上是長途跋涉了，這些絨毛為它們提供了莫大的幫助。然而，前方仍是險阻重重。精子需要穿越一條狹窄彎曲的通道———也就是連接著子宮與卵巢的輸卵管。許多精子都在通道的入口處敗下陣來。
科學家認為，倖存的精子一旦進入輸卵管，卵子就會分泌某種化學物質吸引它們。公象射出了50億個精子，可到這時只剩下了1萬個。
12個小時過去了，通過幾重考驗的精子到達了目的地———卵子。但在這裡，它們還要面對最後一道障礙：包裹在卵子外面的保護層。最終進去的將只有一個精子，它攜帶有關鍵的混合蛋白質，可以燒穿卵子的保護層。精子抵達卵子內壁時，會被卵子吞噬。這時，卵子外層的薄膜會立即發生變化，阻擋其他精子進入。雖然受精卵的重量還不到千分之一克，但基因藍圖已經確定，一頭五噸重的大象將由此誕生。
大象的祖先有可能是水棲哺乳動物，如海牛，或者儒艮，在今天的海洋裡依然可以看到這些動物。象鼻這麼早就開始了發育，說明在大象祖先還棲息水中的年代，這一器官可能曾是呼吸管。現代大象的鼻子仍有同樣的功能。遊泳時，大象因為頸部過短而無法用嘴呼吸，所以會把象鼻伸出水面。它們可以一連遊上25公裡不休息。
犬類卵子延緩成熟與早期野外生活習性有關
狗是進化史上最成功的物種之一，分為400多個品種。據估計，目前全球有超過一億隻狗。再沒有哪種動物像它們這樣分化為這麼多截然不同的品種。但不論體型大小，狗的妊娠期都在63天左右。研究人員追蹤拍攝了一隻金毛獵犬從受孕到生產的全過程。這將是人們第一次看到獵犬胎兒如何在母親的子宮裡成長發育。
母犬排出的卵子通常有10到12個。狗與人類不同，卵巢排出的卵子並不是馬上就可以受精。進入母犬子宮時，卵子尚未成熟，還沒有做好接受精子的準備。但這時，母犬已進入了發情期。
公犬的生殖器長有骨骼，這也許可以讓它們在交配初期進行得更加順利。雄性生殖器或許要有足夠的硬度才能從下方以接近垂直的角度進入母犬體內。公犬伏在母犬背上，幾秒之後便射精了。
這時，它們兩個進入了鎖結階段。隨著陰道肌肉的收縮，公犬的生殖器被牢牢卡在母犬體內。這段時間裡，公犬的前列腺分泌出更多液體、以便輸送精子。鎖結狀態可持續5至60分鐘不等。
這時，精子正急匆匆地衝向卵子。但是，卵子還沒有完全成熟。這時接觸到卵子的精子並不能使它受精。還要再等兩天，卵子才會做好準備。
其他雌性動物排出的都是成熟的卵子，如果幾小時內沒有受精，就會迅速衰敗。專家認為，犬類卵子的延緩成熟、可能起因於早期在野外的生活習性。野狗群中的雌性要找到交配伴侶也許並不容易，因此卵子存活的時間越長，有機會交配時，成功受精的機率也就越高。也正因為如此，家犬的精子進入輸卵管之後，就會附著在管壁上等待著。
精子在這裡可以存活7天，有時甚至長達12天。等到卵子做好受精的準備，精子便離開管壁，繼續遊向卵子。延遲受精的一個後果、就是同一胎出生的幼犬可能有不同的父親。
受精後的卵子前往子宮。在短短63天的時間裡，每個細胞群都將變成一隻幼犬。
海豚一年365天都可以交配
海豚擁有美麗的流線型身體，它們的祖先卻可能曾在陸地上行走。
海豚和人類有一個相同的重要特點：二者的性行為不僅僅是為了繁衍後代。對海豚而言，這是群體成員間增進感情的一種方式。因此，儘管雌海豚一年只排卵兩到七次，但它們一年365天都可以交配。海豚相互挑逗、溫存的時間很長，實際的性行為卻只持續幾秒鐘。在茫茫海上如此忘我是件危險的事。
海水會殺死精子。雌海豚為了保護精子，會緊緊卡住雄海豚的生殖器，做到滴水不進。雄海豚射精時排出大量精液，一次有近80毫升。大部分精液的精子含量都很低，這或許只是為了衝走前一隻雄海豚留下的精子。但是，抵達目標的這一部分精液濃度很高，每毫升中含有大約三億個精子。這個濃度至少是健康男性精液的15倍。
近年的研究顯示，雄海豚抽出生殖器時、會引發雌海豚的一連串收縮反應。這時，精子正穿過一段名為假性子宮頸的通道。通道周圍包裹有一圈肌肉，精子通過之後就會收縮起來。這種方法能有效地阻擋海水進入海豚子宮頸。受精之後，這一小團細胞發育成一隻小海豚、需要一年的時間。
海豚妊娠的第3周，整個胚胎還不到1.5釐米長。24天後，奇怪的現象出現了。儘管胚胎底部已開始長出鰭肢，但是，像肢芽一樣的腿也出現了。
這些小小的肢體長出之後，又在接下來的兩周裡逐漸縮小，直至徹底消失。可是，它們為什麼會在發育早期出現呢？科學家認為，這就是海豚曾是陸棲動物的證據。
責編：張鑫