@ 2014.06.12 , 00:42
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精子界最无私的精子:捆绑同游的沙蚁精子

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沙蚁的受精比赛里没有“人不为己,天诛地灭”的竞速规则。一项新研究发现,蚂蚁精子捆绑游动其速度比单打独斗来得更快。

沙蚁(Cataglyphis savignyi)的精子是为数不多的懂得合作共赢的精细胞。然而回报也非常丰厚:雌蚁会与众多雄蚁接二连三进行交配,而只有最快最强壮的精子最后才能进入雌蚁的精子储存器——受精囊。在那儿,精子可以存活20到30年,这比它们老爸的寿命还要长不知多少倍啊,需知雄蚁的寿命只有短短几周。

在布鲁塞尔自由大学研究进化生物学和生态学的Morgan Pearcy是该项研究的带头人,他说:“对雄蚁来说,最后储存在雌蚁受精囊里的精子比例越高,它们可获得的后代就越多。”

精子的协同作战

Pearcy与同事们是意外发现那些快速前进的精子束的。他们当时正在研究雌蚁体内的精子竞赛,因为一些雌蚁只与一个异性交配,而有些则会与多方交配。Pearcy接受Live Science采访时说到:“我们怀疑这会对精子的特性产生一定的影响,所以我们测量了精子和精子鞭毛的大小,以及精子的数量。很快我们便注意到,在大多数蚂蚁品种中,精子们都倾向聚集成束。”

为了调查这一现象,研究人员们挑选了拥有最多交配对象的蚂蚁C. savignyi。这一种谦逊的棕红沙蚁的蚁后每次平均会和9个炮友(最多可达14个)进行交配,当然是有秩序地一个个来,随后它们会把雄蚁的精子都好好养在受精囊里。Pearcy说,蚁后的寿命非常长,在实验室环境下可以存活至少20年,在野生环境就不清楚会有多长,但起码会有10年,这是因为蚁后要建立一个全新的自给自足的地盘会需要很多年的时间。

生殖竞赛

相对的,雄蚁最多只能存活几周。Pearcy和他的同事们从以色列的阿拉德沙漠捕捉到一些蚂蚁,并将雄蚁饲养到成熟。到第28天时,他们用氯仿杀死这些可怜的雄蚁。在垂死过程中,雄蚁某个‘小鸡鸡组织’(内阴茎)会从下腹腔伸出来。这时候研究人员会挤压雄蚁腹腔,收集从每个内阴茎渗出来的精液。

显微镜下,研究人员看到大部分精子都会一群群各自捆绑在一起,平均73颗一捆。随后他们将精群引入不同粘度的液体中,流动性分别有顺畅、很慢以及比糖浆还要黏三个等级。显微镜下,研究人员引导精子与其他精子竞争,并特别测量了是精子束与单个精子之间的速度差。

研究发现,精子束游行的速度比单个精子的平均快上两倍。若只拿一只蚂蚁的精子束与它自个儿的独行精子相比较,团队合作的优势还是有保持住的:来自同一个老爸的精子束以50%的速度差超越独行精子。

游动的时候,每颗精子的鞭毛以协同旋转的方式运动,整个精子束在液体中作螺旋状移动前行。但研究人员并无在蚁后的受精囊中发现任何精子束,想必精子束在到达目的地之后就自行解散了。

竞争与合作

Pearcy认为,精子束的前行速度似乎能够帮助它们击退其他精子,以在受精囊中占据一席之地。这些精子也有可能是更节能高效的竞争者,这对它们往后呆在受精囊中经历漫长等待并保存实力具有非常大的帮助。精子束还非常善于将其他精子排挤出受精囊,虽然目前还没有证据表明它们在受精囊里充当着门卫的角色。

Pearcy说,大自然其他种群中几乎不存在精子合作共存的事情。短尾负鼠(Monodelphis domestica)的精子是两两协作,而小林姬鼠(Apodemus sylvaticus)的精子则排成队列,速度也比独行精子要快。水龟的精子则以成千上百的数量首尾相连串成链状前行,估计是为了在雌龟那复杂的生殖道里不至于迷失方向。

本文译自 livescience,由译者 Poo 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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TOTAL COMMENTS: 30+1

  1. Hybrid
    @3 years ago
    2435762

    好一个正能量

    [68] XX [1] 回复 [0]
  2. 2435763

    論團結的重要性

  3. 啦啦啦
    @3 years ago
    2435764

    竟然不是@千里之外 发的

    [21] XX [0] 回复 [0]
  4. 呆板的天使
    @3 years ago
    2435765

    马拉松硬是生生被改成了赛龙舟…

    [225] XX [1] 回复 [0]
  5. 2435767

    煎蛋最无私的小编:捆绑同发交配贴的千里之外马甲。

    [38] XX [0] 回复 [0]
  6. Hannes
    @3 years ago
    2435796

    挤出来收集…

  7. 2435801

    我观察到,精子是一种社会生物。它们依照基因的相同率划分团队。基本上有四种类型,进攻方队、防卫方队、渗透方队和遗传方队。进攻型是一种体积庞大力量惊人鞭毛强韧的精子,分为有前锋、中翼、左侧翼、右翼,它们负责形成队形,取决于精子密度和通断宽窄,他们会组合形成不同的队形,如三角形、或者是凹形、或者是回形、或者是二字形,他们一路突进猛进向卵子并杀死其他的精子。然后里层是防卫型,防卫型不参与直接的战斗,它们在精子的内圈保护着最里面的遗传方队,以防漏网之鱼走进来或者渗透方队进入了保护圈里面,也在进攻型被歼灭的时候,他们比进攻型力量差,但体积更大,分为王城防卫、宫廷防卫两种,会组合成龟壳阵、八卦阵。然后是渗透型,那是最狡猾的精子,他们是瘦小敏捷高速的精子,他们的手段是,利用在乱战时机迅速突进去防卫里层,或者是伪装隐蔽渗透,或者躲在阴道的沟槽里等待路过的精子的疏忽,进去防卫队并进入遗传方队并全数杀死最里面的遗传精子,他们非常的灵活多变,喜欢组成小团队工作。到卵子前的时候,其他三种类型,如果还能在烈战之间存活,就会公映最里面的遗传型登基,其他的精子都会壮烈牺牲并成为你的养分。
    那些已经出生的生物啊,你真的以为区区你一颗精子可以战胜上亿个同类吗?错了,你的存在,是你的队友拼死战斗的结果。。。

    [115] XX [5] 回复 [0]
  8. 茶会
    @3 years ago
    2435811

    昆虫的战争,精液杀死敌对精子
    http://jandan.net/2010/03/19/insect-semen-kills-rival.html

    看来蚂蚁真的很擅长训练精子

  9. Yooooo
    @3 years ago
    2435813

    嗯,竞争与合作
    写作文的新素材

  10. 兰二一
    @3 years ago
    2435824

    所以从精子的社会结构之不同就能看出物种的落后了?蚂蚁精子只懂得团结血亲兄弟们共同努力游,人类精子得分若干个帮派(团队)文攻武斗刺客谋臣?

    ……如果没有意外情况,我们的前身——还是国王诸侯级别的精子?

    怪不得好男人都想当头。

  11. 咸菜
    @3 years ago
    2435838

    雌蚂蚁能活20年吗?

  12. 芋头豆腐汤
    @3 years ago
    2435852

    有点像明日边缘里的外星生物…

  13. 2435856

    千里之外版标题:沙蚁是如何交配的

  14. 2435857

    以后就不要拿一根筷子和一把筷子来解释团结的意义了,用这个

    [16] XX [0] 回复 [0]
  15. coolray
    @3 years ago
    2435868

    尼玛 真正的 友谊第一 比赛第二啊

  16. 2435871

    捆绑销售

  17. 木足
    @3 years ago
    2435874

    @咸菜: 蚁后的寿命特别长。

  18. 如何变成一只猫
    @3 years ago
    2435883

    千里之外带坏小编,小编均以涉黄。

  19. wudijimao
    @3 years ago
    2435896

    雄蚁最后是精尽蚁亡的吧

  20. 狂言
    @3 years ago
    2435937

    前男友的精子 会释放化学元素阻止后男友的精子,后男友的精子会努力 冲破前男友精子的防线.

  21. 双黄蛋
    @3 years ago
    2435952

    @狂言: 然后他们一起到达了结肠

  22. 梦醉三生
    @3 years ago
    2435958

    什么?蚂蚁竟然有精子?

  23. 七月的烟火
    @3 years ago
    2436036

    那一捆鞭毛居然不会打

  24. 我日
    @3 years ago
    2436155

    雌蚁能活那么久?

  25. 刻骨铭SUN
    @3 years ago
    2436187

    小编被千里之外教坏了?

  26. 留言終結者
    @3 years ago
    2436200

    寄生 前 夜。

  27. 地豆
    @3 years ago
    2436299

    亿胞胎|

  28. 好色猴子
    @3 years ago
    2436342

    我联想到的是罗宾!

  29. 塞拉Via
    @3 years ago
    2436405

    看成沙漠精子了。。

  30. 变态绅士
    @3 years ago
    2438887

    四位掌合!

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