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只有一个精子能和卵子结合,其它的去了哪?双胞胎又是怎么回事?

2024-07-30亲子

女的一般一个月就排出一个优质又成熟的卵细胞,男的一次能放出 2 到 4 亿个精子。可当好几亿个精子一块儿往卵细胞那儿跑的时候,为啥卵细胞那么死心眼儿,就只挑一个跟它结合成受精卵呢?

【残酷的「淘汰赛」】

其实呢,要从好多好多精子里挑出最好的那个,卵细胞就打算用个既直接又管用的办法——死亡淘汰赛。

比赛规则对每个精子都挺公平的,它们会一块儿从宫颈管奔到宫颈,接着经过子宫去到输卵管壶腹部,在那和卵细胞碰面结合。

整个赛道全长大概是七万微米,小蝌蚪体长才五十微米,它们的游动速度能达到三十五微米每秒,可就算这样,它们还是得花 1.5 到 5 个小时才能到终点。为啥呢?因为这比赛可不单单是跑一场「马拉松」那么容易。

小蝌蚪们悠哉地奔着「爱情」去时,头一个给它们找麻烦的是阴道里的酸性环境。这儿的ph值老是在4.0上下,不会因为小蝌蚪带的碱性东西就给中和了,每个参赛的都得硬挺过这一关。虽说它们有碱性精液护着,可也撑不了多久。这时候,只有使劲往前冲的蝌蚪才能抓住机会,顺利通过;那些没劲儿了或者扛不住酸液的,就只能待在原地,等着被人体代谢分解吸收或者排出去。

一个挺残酷的事儿是,百分之九十九的小蝌蚪都没通过第一关考验,能接着往前的选手还不到百分之一。这一回它们到了人生的三岔口,得决定走哪条路去卵巢。这选择会直接影响比赛结局,一般来讲,女性两边卵巢是轮流排卵的。要是选错了走的方向,那这些小蝌蚪就会发现,千辛万苦到了卵巢后,这儿并没有他们想的卵细胞。

那些选对方向的小蝌蚪可没工夫得意,因为它们作为外来细胞,让女性体内的保护机制启动了,派出了很厉害的白细胞当护卫。这些白细胞守在卵细胞的周围,凭着个头大的优势随便吃小蝌蚪,把它们变成氨基酸。

好不容易逃过白细胞追赶,能顺利见到卵细胞的小蝌蚪连 200 个都不到。可它们之间竞争照样很激烈。为啥呢?因为卵细胞就只接受它们当中的一个,哪个小蝌蚪也不想就这么孤单地没了。

那它们咋决出输赢呢?卵细胞咋就能只跟一个小蝌蚪结合呢?

【精子与卵细胞结合的瞬间】

这是2016年美国芝加哥西北大学的科学家所拍摄到的,在精子酶与卵细胞结合瞬间的情景。能看到卵细胞外边出现了一道很快消失的闪光,科学家把它称作「爱情的火花」。当卵细胞放出这个「火花」,就表示有一个精子成功和它结合变成受精卵了,也意味着其他精子没机会了。那这具体是咋回事呢?

好几个亿的精子历经重重困难,到卵细胞跟前时大概就剩二百个左右了。它们一个劲儿地围着卵细胞,忙着「刨」通向细胞核心地方的道儿。可作为人体里最小的细胞,要拿下人体里最大的细胞,那可不简单。

卵细胞的最外边是那种跟火焰似的条状放射冠,进到放射冠里面后,还有一层透明冠,这俩一块儿构成了卵细胞的保护与识别体系。

精子碰到卵子的放射冠后,精子顶体外膜跟头部细胞膜就会溶破,出现好多小孔,顶体酶被放出来,不停地侵蚀、溶解卵子的外层,这就好比挖金子似的,得挖到卵子的核心地方,精子和卵子才能结合变成受精卵。

在这一过程里,冲在最前面的小蝌蚪常常会累得没劲儿了然后死掉,倒给后面竞争的小蝌蚪创造了机会。谁都不晓得这条通道啥时候能打通,也不明白打通它得死多少小蝌蚪。也许只要 50 个小蝌蚪就能搞定,可也许 200 个小蝌蚪都死光了也还是征服不了卵细胞。

在受精前,卵细胞会在其表面的囊泡里储存数十亿的锌,这占了整个卵细胞锌含量的九成。要是有个够强又够幸运的精子率先进入且被卵细胞接受,那这些囊泡就会跟爆炸似的,一下子把大部分锌离子喷出去。这就出现了咱们前面提到的「火花」。

要想卵细胞发育成熟,就得把多余的锌喷发出去。科学家甚至觉得,这「火花」越大,卵细胞孕育出新生命的成功率就越高。就因为卵细胞在受精时出现了这样的结构变化,其他精子没法再进入细胞核了。那些进不去的精子很快会因为没力气而死掉,最后被巨噬细胞给吃了,还被分解成氨基酸给吸收喽。

【双胞胎是咋回事?】

好,那咱就来改一改:既然进入人体的上亿个精子里,只有一个可以跟卵细胞结合变成受精卵,那双胞胎咋来的呢?

这事儿不难懂,双胞胎分同卵双胞胎跟异卵双胞胎两类。要是一个精子和一个卵细胞结合成了受精卵,正常发展的话,就只会有一个胚胎,也就生一个娃。

不过呢,这受精卵在某些情况下或许会分裂出两个胚胎,由于这俩胚胎的遗传物质是一模一样的,那在相貌、性别还有性格方面就会挺相像的,这便是咱们平常说的双胞胎或者同卵双胞胎啦。如今在大街上见到的双胞胎是越来越多了,其实吧,有一部分并非完全是自然形成的,而是借助某些辅助生殖技术让生双胞胎的可能性提高了。

那异卵双胞胎咋回事呢?咱讲过,女的有俩卵巢,一般每个月会轮流排卵。可也有特殊情况,就是两边卵巢同时各排一个卵细胞。卵细胞只能活1到2天,要想有异卵双胞胎,就得这时候赶紧怀上,还得让两边的精子和卵细胞都能成功结合变成受精卵,这概率可不高。

虽说异卵双胞胎的遗传物质都来自同一对夫妻,可两对精子和卵子还是有一些遗传差别,这样生出来的孩子跟同卵双胞胎比,差异通常更突出。就像性别不一样的双胞胎,也就是大家常说的龙凤胎,大多是异卵双胞胎。

反正啊,生命的出现和成长可不是轻松事儿,每一个受精卵那都是好几亿个精子争来争去,最后胜利的那个才形成的。这么说来,咱每个人都是这世上特牛的胜利者,是爸妈生出来的最棒的娃!

为啥面对上亿个精子,卵细胞就能那么死心塌地,就跟其中一个结合呢?