海马爸爸的神秘孕期生涯

当提及扭曲性别刻板印象时，海马及它们的亲戚都可以算是较为极端的例子。这些鱼交换了人们对传统意义上母亲和父亲的定义，它们是唯一一种由雄性怀孕的动物。

虽然这种鱼通常没有我们一般用来区分雄性和雌性的外□□，但我们依旧可以区分它们。这也是为何我们要根据它们产生的配子(性细胞)来区分动物性别。雄性产生精子(最小的配子)而雌性产生卵子(最大的配子)。

但在海马身上，精子的生产者同时也是怀孕者。雌性将它的卵子转移到雄性的腹囊中，雄性在接收到卵子之后会释放出精子使卵子受精，接着孵化24天直到小海马出生。

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调查怀孕的海马爸爸

长久以来，我们都知道海马爸爸是怀孕的那一只。但直到现在，我们都对海马爸爸的腹囊中发生的事情知之甚少。

在一项发表在分子生物学与进化期刊上的新研究中，我们(原作)的团队调查雄性海马除了给后代贡献精子和受精卵孵化地之外，还做了什么贡献。

我们使用了不同怀孕阶段的雄性海马腹囊样本，接着利用新型DNA测序技术来评估每个阶段腹囊基因表达的变化。

这是第一次使用这样的手段来研究动物怀孕的全程孕期。它使得我们得以检测海马怀孕时腹囊变化进程的遗传基础。

我们发现海马怀孕是极其复杂的一件事：这一过程中有三千多种不同基因参与了进来。我们详细检测之后，发现基因参与了多个不同怀孕阶段。我们甚至发现基因使得海马爸爸得以为它们那正在发育的受精卵提供营养。

具体来说，海马爸爸能提供能量丰富的脂肪和钙，受精卵可使用这些来发育自己的骨骼。其它腹囊基因则帮助雄性海马移除受精卵产生的废物，比如二氧化碳和氮气。

海马爸爸甚至似乎能保护受精卵不受感染的威胁，产生出抗菌和抗真菌分子来抵御病原体。

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为怀孕做准备

海马的出生甚至比海马怀孕更加神秘，我们兴奋地发现有些这三千种基因中有些也能帮助海马爸爸和受精卵为生产做准备。

大约在生产前一周左右，海马爸爸会开始释放出孵化信号。这些信号导致受精卵从包裹着它们的薄膜中孵化出来，并自由地在海马爸爸的腹囊中游泳。

随着受精卵所占空间越来越大，腹囊开始延展，与怀孕人类的腹部非常类似。雌激素也参与了其中，所有这些加起来产生了连锁遗传信号，导致小海马出生。

与动物怀孕的相似之处

海马爸爸是非常优秀的“母亲”，在怀孕和生产过程中表现出了一般动物雌性才具备的功能。令人震惊的是，海马的许多基因与其它怀孕动物的基因很相似。

这令人非常震惊，因为怀孕的哺乳动物、爬行动物和其它鱼类都在雌性的生殖道中孵化受精卵。它们的怀孕已经进化得与海马怀孕完全独立，几百万年前它们就分开了，但至今我们却看到它们的身上发生了同样的过程。

为何基因控制的雄性和雌性怀孕的过程会如此相似？我们认为这是因为不论种族为何，孕育都为父母准备了同一套复杂的挑战。

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海马爸爸们和人类的母亲一样，需要确定它们能为受精卵提供氧气和营养。只不过我们在子宫中用胎盘，而海马爸爸用腹囊中增厚的皮肤来达到同样的目的，这一过程中用到的是同样的基因指导。

我们的发现表明很有可能脊椎动物在怀孕时采用的都是同样且独立的基因，这对趋同进化来说是一个意义重大的发现。

我们已经展示过海马爸爸如何利用上千种基因来为受精卵提供理想的生长环境。这对我们在海马基因复制的理解方面是一项重大突破，不过目前还需要进行后续工作，检测每个基因的功能。

我们至今尚未解决为何海马爸爸会承担起其它动物中母亲的职责这一谜题。海马妈妈在海马爸爸怀孕的时候仍然会贡献出营养丰盛的蛋黄来喂养发育中的胚胎，但它们对后代责任的贡献止于□□。

拥有奇怪生产策略的海马仍可以给进化生物学家提供许多研究资料。

本文译自 The Conversation，由 肌肉桃 编辑发布。