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只有一個精子能和卵子結合,其它的去了哪?雙胞胎又是怎麽回事?

2024-07-30親子

女的一般一個月就排出一個優質又成熟的卵細胞,男的一次能放出 2 到 4 億個精子。可當好幾億個精子一塊兒往卵細胞那兒跑的時候,為啥卵細胞那麽死心眼兒,就只挑一個跟它結合成受精卵呢?

【殘酷的「淘汰賽」】

其實呢,要從好多好多精子裏挑出最好的那個,卵細胞就打算用個既直接又管用的辦法——死亡淘汰賽。

比賽規則對每個精子都挺公平的,它們會一塊兒從宮頸管奔到宮頸,接著經過子宮去到輸卵管壺腹部,在那和卵細胞碰面結合。

整個賽道全長大概是七萬微米,小蝌蚪體長才五十微米,它們的遊動速度能達到三十五微米每秒,可就算這樣,它們還是得花 1.5 到 5 個小時才能到終點。為啥呢?因為這比賽可不單單是跑一場「馬拉松」那麽容易。

小蝌蚪們悠哉地奔著「愛情」去時,頭一個給它們找麻煩的是陰道裏的酸性環境。這兒的ph值老是在4.0上下,不會因為小蝌蚪帶的堿性東西就給中和了,每個參賽的都得硬挺過這一關。雖說它們有堿性精液護著,可也撐不了多久。這時候,只有使勁往前沖的蝌蚪才能抓住機會,順利透過;那些沒勁兒了或者扛不住酸液的,就只能待在原地,等著被人體代謝分解吸收或者排出去。

一個挺殘酷的事兒是,百分之九十九的小蝌蚪都沒透過第一關考驗,能接著往前的選手還不到百分之一。這一回它們到了人生的三岔口,得決定走哪條路去卵巢。這選擇會直接影響比賽結局,一般來講,女性兩邊卵巢是輪流排卵的。要是選錯了走的方向,那這些小蝌蚪就會發現,千辛萬苦到了卵巢後,這兒並沒有他們想的卵細胞。

那些選對方向的小蝌蚪可沒工夫得意,因為它們作為外來細胞,讓女性體內的保護機制啟動了,派出了很厲害的白血球當護衛。這些白血球守在卵細胞的周圍,憑著個頭大的優勢隨便吃小蝌蚪,把它們變成胺基酸。

好不容易逃過白血球追趕,能順利見到卵細胞的小蝌蚪連 200 個都不到。可它們之間競爭照樣很激烈。為啥呢?因為卵細胞就只接受它們當中的一個,哪個小蝌蚪也不想就這麽孤單地沒了。

那它們咋決出輸贏呢?卵細胞咋就能只跟一個小蝌蚪結合呢?

【精子與卵細胞結合的瞬間】

這是2016年美國芝加哥西北大學的科學家所拍攝到的,在精子酶與卵細胞結合瞬間的情景。能看到卵細胞外邊出現了一道很快消失的閃光,科學家把它稱作「愛情的火花」。當卵細胞放出這個「火花」,就表示有一個精子成功和它結合變成受精卵了,也意味著其他精子沒機會了。那這具體是咋回事呢?

好幾個億的精子歷經重重困難,到卵細胞跟前時大概就剩二百個左右了。它們一個勁兒地圍著卵細胞,忙著「刨」通向細胞核心地方的道兒。可作為人體裏最小的細胞,要拿下人體裏最大的細胞,那可不簡單。

卵細胞的最外邊是那種跟火焰似的條狀放射冠,進到放射冠裏面後,還有一層透明冠,這倆一塊兒構成了卵細胞的保護與辨識體系。

精子碰到卵子的放射冠後,精子頂體外膜跟頭部細胞膜就會溶破,出現好多小孔,頂體酶被放出來,不停地侵蝕、溶解卵子的外層,這就好比挖金子似的,得挖到卵子的核心地方,精子和卵子才能結合變成受精卵。

在這一過程裏,沖在最前面的小蝌蚪常常會累得沒勁兒了然後死掉,倒給後面競爭的小蝌蚪創造了機會。誰都不曉得這條通道啥時候能打通,也不明白打通它得死多少小蝌蚪。也許只要 50 個小蝌蚪就能搞定,可也許 200 個小蝌蚪都死光了也還是征服不了卵細胞。

在受精前,卵細胞會在其表面的囊泡裏儲存數十億的鋅,這占了整個卵細胞鋅含量的九成。要是有個夠強又夠幸運的精子率先進入且被卵細胞接受,那這些囊泡就會跟爆炸似的,一下子把大部份鋅離子噴出去。這就出現了咱們前面提到的「火花」。

要想卵細胞發育成熟,就得把多余的鋅噴發出去。科學家甚至覺得,這「火花」越大,卵細胞孕育出新生命的成功率就越高。就因為卵細胞在受精時出現了這樣的結構變化,其他精子沒法再進入細胞核了。那些進不去的精子很快會因為沒力氣而死掉,最後被巨噬細胞給吃了,還被分解成胺基酸給吸收嘍。

【雙胞胎是咋回事?】

好,那咱就來改一改:既然進入人體的上億個精子裏,只有一個可以跟卵細胞結合變成受精卵,那雙胞胎咋來的呢?

這事兒不難懂,雙胞胎分同卵雙胞胎跟異卵雙胞胎兩類。要是一個精子和一個卵細胞結合成了受精卵,正常發展的話,就只會有一個胚胎,也就生一個娃。

不過呢,這受精卵在某些情況下或許會分裂出兩個胚胎,由於這倆胚胎的遺傳物質是一模一樣的,那在相貌、性別還有性格方面就會挺相像的,這便是咱們平常說的雙胞胎或者同卵雙胞胎啦。如今在大街上見到的雙胞胎是越來越多了,其實吧,有一部份並非完全是自然形成的,而是借助某些輔助生殖技術讓生雙胞胎的可能性提高了。

那異卵雙胞胎咋回事呢?咱講過,女的有倆卵巢,一般每個月會輪流排卵。可也有特殊情況,就是兩邊卵巢同時各排一個卵細胞。卵細胞只能活1到2天,要想有異卵雙胞胎,就得這時候趕緊懷上,還得讓兩邊的精子和卵細胞都能成功結合變成受精卵,這機率可不高。

雖說異卵雙胞胎的遺傳物質都來自同一對夫妻,可兩對精子和卵子還是有一些遺傳差別,這樣生出來的孩子跟同卵雙胞胎比,差異通常更突出。就像性別不一樣的雙胞胎,也就是大家常說的龍鳳胎,大多是異卵雙胞胎。

反正啊,生命的出現和成長可不是輕松事兒,每一個受精卵那都是好幾億個精子爭來爭去,最後勝利的那個才形成的。這麽說來,咱每個人都是這世上特牛的勝利者,是爸媽生出來的最棒的娃!

為啥面對上億個精子,卵細胞就能那麽死心塌地,就跟其中一個結合呢?