16
2019
05

为什么老鼠的精子比大象的精子长?

老鼠的精子比大象的精子长得多,而目前科学已知的数据里,果蝇的精子是最长的。所以这些动物个头这么小,精子为什么这么大呢?!

关于这个现象学界有很多种解释,其中一种观点认为大体型动物和小体型动物拥有相当不同的代谢机制。小体型动物新陈代谢率比较高,体内生产精细胞的速率更高;大体型动物的新陈代谢率相对较低,体内生产精细胞的速率也更低。

另一种观点则基本上只和雌性动物有关。如果一颗精子试图游进母象的子宫,所走的路程显然是比游进雌鼠的路程远,尾巴的长度再增加个一两毫米对它们并没有什么帮助。雄性想让雌性受精,他就需要生产多尽可能多的小蝌蚪,数量才是关键。

理想状况中,每一只雄性动物射一次精,里面都会包含大量的,大量的精子。但大自然并不是仁慈的,同样射一次,精液就那么小一滩——蝌蚪个头越大,精子数量越低,这使两个理论之间产生了外部观察差异。我们很容易相信的结论是:像老鼠一样拥有很高新陈代谢率的生物在这方面受到的限制很少,反正新陈代谢快,也不愁精子数量低;大象这样新陈代谢缓慢的动物,生产一批精子要攒老半天,所以它们的精子个头应该更小,从而加大精子数量,提高精子存活率。

然而事实并不是这样的!动物的体型越大,它们生产的精子数量会越来越多,同时牺牲大小来换取数量——大体型动物精子短小和新陈代谢并没有什么关系。老鼠的精子个头大是因为几乎所有的老鼠精子最后都能成功游到目的地,所以让它们长度长一点可以为它们省时间,尤其是精子之间竞争激烈的时候。大象的精子个头小是为了让它们射一次能射出更多的精子,路途遥远,路上很多蝌蚪注定要牺牲,数量越多,最后总有几只能顺利到达吧。

想到这一点,动物们还真是挺不容易的呢。

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