人作为有性生殖的产物,原始的起点是精子和卵子结合而成的受精卵。在形成受精卵之前,卵子就像一位待在城堡中的公主,等待着与很强的精子相遇,然后结合形成受精卵。相比起卵子的与世无争,精子一经释放就要面临着激烈的竞争,因为男性一次射精能够释放出至少5000万颗精子,这些精子通过不断地运动进入女性体内,寻求结合的机会。
一直以来,科学研究发现精子从阴道开始就以左右摆动的姿势不断向前运动,这个姿势有点像游泳运动员刚跳入水后的上下摆动动作。然而去年七月底,《科学进展》期刊上刊登了一篇关于精子运动方式的研究论文,来自英国布里斯托大学和墨西哥国立自治大学的研究人员共同发现了精子的真实运动方式,并不是我们认知中的左右摆动,那是什么方式呢?
精子左右摇摆的运动方式是谁先发现的?
我们需要先了解一下谁率先发现了精子的运动方式,普遍说法认为是显微镜的***列文虎克。美国作家爱德华·多尼克在其著作《生命种子》中记录到,列文虎克在1677年的一个夜晚,和妻子“运动”不久后立即把自己的精液收集起来,然后放在显微镜下进行观察。当时的显微镜放大倍数并不理想,因此列文虎克只能看到许多类似沙砾的东西在蠕动。
虎克的这一发现激发了后世科学家继续研究精子的运动情况,随着显微镜放大精度的提高,科学家不仅发现了精子的详细结构,还发现它在不同情况的液体中会表现出不同的运动姿势。当精子处于低粘稠度的液体中,它会疯狂地扭动起来。当精子处于高粘稠度的液体中,它的运动幅度会减小,像是海面上的海浪一样有节奏。
精子左右摆动的运动姿势经过多位科学家的证实后就变成了生殖健康常识的一部分,长期没有人提出质疑。后来有科学家尝试利用新的显微技术去观察精子的运动情况,惊讶地发现左右摆动只是精子在显微镜平面上的成像,如果从三维空间的角度去观察它的运动,那么它的真实游动姿势并不是左右摆动。
研究人员如何发现精子真实的运动方式?
在这次研究中,来自英国和墨西哥的研究人员采用的是先进的高速三维显微镜技术。这种技术的硬件基础是高速相机,它每秒钟能拍摄超过5.5万帧的图像。其次是显微镜的载物台,该载物台具有快速上下移动样品的功能,使得高速相机能够在拍摄出立体空间中精子的运动方式。一切预备工作做好后,研究人员就开始研究精子的运动。
经过多次观察,研究人员发现精子在运动的时候头部和尾部都在运动,并不是传统理论那样只靠尾部的摆动来向前运动。头部和尾部并非以左右摆动的方式运动,而是以旋转的方式在运动,而且头部的旋转运动和尾部的旋转运动是独立的,并非同步的。研究人员将精子的运动方式比喻成旋转的陀螺,在旋转的过程中发生位移变化。
该研究有何现实意义?
从17世纪列文虎克**次发现精子的运动以来,人们都认为精子以左右摆动的方式向前运动。但这些认知都是从平面的角度出发对精子运动的观察,而这次研究从三维立体的角度重新研究了精子的运动方式,发现精子实则像陀螺一样在运动,这足以刷新人类的认知。对此英国谢菲尔德大学的医学教授艾伦·佩西表示,此研究表明精子的运动并非简单的游泳。
螺旋前进的方式要比单纯的左右摆动更有利于精子适应复杂多变的生存环境,因为精子从进入阴道开始就要相当于踏上“万里长征”,它需要更强的运动方式来征服遥远且艰难的路程。因此该研究可以帮助科学家进一步揭示精子在与卵子结合之前的遭遇,进而弄清楚男性不育症的细节原因。
研究表明,世界上有一半的不育问题是由男性因素引起的,而导致男性不育的生理因素有很多,精子的运动状况就是其中一种。未来医学专家可以利用高速三维显微镜对患有不育症的男性的精子进行研究,从而了解清楚什么原因导致了男性不育症。
为什么后面到达终点的精子少之又少?
尽管男性在一次射精中一般可以释放出5000万精子甚至更多,但是能够到达输卵管和卵子结合的精子少之又少,这是因为精子在前进的过程中要面对重重考验。精子面对的**个考验就是女性阴道内的酸性环境,并非所有精子都能适应酸性环境,适应不了的精子会失去活力或死亡,这里就淘汰掉了一大批精子,剩下的精子继续向输卵管进发。
由于精子十分微小,头尾长度相当于头发的直径,因此阴道到输卵管的距离对它们来说相当于万里长征。但也有游动速度很快的精子,只需要三五分钟就能到达输卵管,但大多数精子的体力一般,在长征中途就倒下了,这个过程又筛选掉一大批精子。再者,每颗精子的活力不同,有些精子的活力可以维持三五天,有的精子只能维持三五小时。
即使它们都到达了输卵管,活力旺盛的精子才有机会和卵子结合。经过重重考验后,原本五千万的大军到后面只剩下几千个甚至是几十个,它们后面还要拼谁的速度快,率先钻入卵子内部的精子获得胜利,其他精子则被挡在门外。由此可见,人在出生之前就要经历一番十分激烈的竞争,只有胜者才能存活到后面。
因此我们出生就已经是胜者了,之后人生的道路只是各有不同的轨迹而已,请珍爱自己的生命。
来源: 机械公民
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