综述:
自然界的生物一般通过两种方式繁殖,一种是有性繁殖,另一种是无性繁殖。无性繁殖是指不经过生殖细胞结合,体细胞直接产生子代的生殖方式。无性繁殖的方式千奇百怪,比如细菌可以分裂成两个,蘑菇可以散播孢子,有些植物还可以嫁接。无性繁殖具有简单便捷的优势,但也存在后代差异性不大的缺点。

有性繁殖是指两性生殖细胞结合,发育出新个体的生殖方式。而且大多数生物,比如食草动物、食肉动物、各种农作物、花卉乃至人类都是通过有性繁殖繁衍后代。有性繁殖具有更适应环境的优势,复杂性远远大于无性繁殖,而且科学家在研究中发现了很多颠覆想象的现象,有人说,人类卵子似乎对人的部分精子更偏爱,甚至为自己心仪的精子“开后门”?它又代表了什么意思呢?
发现精子的人
第一个发现精子存在的人是“显微镜之父”、微生物学的开拓者安东尼·列文虎克,他是人类历史上首次观察到微生物的人,也是世界上第一个发明光学显微镜的人。列文虎克还在1680年被选为皇家学会的会员。可以说正是由于他对微观世界的观察,才奠定了显微科学发展的基础。

列文虎克虽然是微生物学的开拓者,但研究微生物其实只是他的副业。列文虎克年轻的时候是一名杂货铺的学徒,但是从小就热爱观察的他,经常去隔壁眼镜店学习磨制玻璃。在他的勤奋练习下,磨制出了一个直径0.3cm的镜片,他把这个镜片镶嵌在一个木片上,还用铜板钻孔为镜片取光,这是他制作的第一台显微镜,从此他便开启了微观世界的大门。
之后,他在市政府当门卫,稳定的工作让他每天都有大把的时间去做自己喜欢的事情。列文虎克经常用自制的显微镜去观察身边的一切。在他的显微镜下,头发不再是一根细丝,而是上面有着很多鳞片的“树枝”,哪怕是蚂蚁的腿也变得非常粗壮。

后来他不再满足于去看身边常见的事物,也对镜片的放大倍数感到不够满意。之后的好几年里,他都在不停地磨制更多的镜片,据说他一生中亲手打磨了500多个镜片,制作的显微镜放大倍数可以达到200~300倍。
列文虎克用显微镜观察了皮肤和大量昆虫,并且在朋友的建议下,将自己观察的成果寄给了英国皇家学会,这样开天辟地式的发现震惊了整个协会。他们求证以后认可了列文虎克的成果,并且将他列为皇家学会的会员。
1677年,列文虎克和学生哈姆一起研究生物的体液,他们首次发现了人、狗以及兔子的精子。至此,人类才开始研究精液中隐藏的秘密,而且也发现了这些微小生物自己的生存法则。谁能想到这些看似没有智慧细胞竟然会杀死同伴或者团结合作?

精子之间的恶性竞争
男性排出的精液中含有1~3亿精子,这些外形酷似蝌蚪的精子能够以每分钟2~3毫米的速度游向女性的输卵管。在游动的过程中,绝大多数精子都会逐渐分散,只有不到200个精子能和卵子碰面。第一个精子进入卵子以后,卵子便不在允许其他精子进入,这就形成一个受精卵。(如果有两个精子同时进入卵子,就会形成同卵双胞胎。)受精卵随后便会被输送到子宫内,培养发育繁殖后代。

2013年,美国的性科学家多伊提出,有40%的精子并非为繁殖而生,这些精子会留在女性体内,用“尾巴”交缠的方式围在卵子的四周,当其他男性的精子靠近时杀死对方。而且当男性怀疑自己的同伴不忠时,这些“敢死队”的数量则会更加庞大。不过这个理论至今没有完全被证实。但精子之间确实存在竞争关系,而且为了取得最终的胜利,精子甚至会“毒害”自己的同伴。
今年2月,《公共科学图书馆—遗传学》发表了一项最新的研究成果。这篇研究表示,同一批精液中的精子,会通过破坏其他精子的方式来提高自己进入卵子的概率。发表这篇论文的人是德国马普学会分子遗传学研究所的科学家伯恩哈德·赫尔曼和他的同事们。

赫尔曼和同事通过分析小鼠精液时发现精子的游动速度和路线有着非常大的差异。他们通过观察发现,携有一种名为t单倍型的基因变体的精子游向卵子的方向几乎是直线,而且游动的速度也比其他精子要快。但是同一批精液中,没有携带这种基因变体的精子,在游动时的路线几乎是个圆形,而且游动的速度也非常慢。
这不是科学家第一次发现这种基因变体,以前科学家对它的了解仅仅是携带两个t单倍型基因变体的小鼠可能会不孕,但是这次的研究却拓展了这种基因变体的作用。携带了一个t单倍型基因变体的精液会在游动过程中产生干扰其他精子的分子,这些分子让其他精子无法和环境产生相互作用,从而出现迷路“画圈”的现象。而且,科学家还发现,携带一个t单倍型基因变体的精子的遗传变异遗传给后代的可能性要高于50%。

不过精子也不是绝对的“利己主义者”,为了能够顺利和卵子汇合,它们也会联手合作。
精子之间的团队合作
一次排出的精液中含有1~3亿左右的精子,但最终进入卵子的精子却只有一个,这样的描述很容易让我们想到激烈的竞争。但实际上,精子之间也存在团队合作。早在2012年,美国哈佛大学的博士后海蒂·费希尔就通过实验,发现精子为了顺利抵达受精卵而通力合作的现象。
费希尔把鹿鼠和田鼠的精子分别染成绿色和红色,然后放在培养皿中进行观察。她发现,培养皿中的精子能够非常迅速地分辨出自己的“兄弟”,然后通过精子头部的钩状物,首尾连接形成一条火车一样的结构,每批精液里大概有3/4的精子都会加入“火车”。这列“”精子火车会以很快的速度前进,速度要比单个精子游动的速度快50%左右。

英国谢菲尔德大学教授哈利·莫尔也发现了这种现象。他观察到这些精子的连接方式不仅仅有首尾相接,还有头对头相接,而且这些连接的精子数量可以达到50~200节。
这样的发现令人类惊奇不已,单个细胞已经具有这样的智慧了吗?但令人惊讶的地方还不止于此,因为精子间的合作还没有结束,之后的合作中,精子甚至会“牺牲”自己,成全其他精子。
因为精子在游向卵子的时候,“精子火车”最前方的精子可能会因为体力消耗而丧失和卵子会面的机会,而且在游向卵子的过程中,先行的精子也有可能会改变环境的状态,让后面的精子可以顺利通过。

除了鼠类和人类,科学家在无脊椎动物中也发现了精子合作的机制。科学家发现一些软体动物产生体积大小不同的精子,小精子会帮助大精子完成受孕。负鼠的精子也会两两碰头结对,以更高的速度,共同游向卵子。
对于存在于雌性体内时寿命只有短暂的8小时的精子来说,如何快速抵达卵子旁边并且顺利进入卵子,是它一生中最重大的任务,可在我们看来单纯依靠速度决定胜负的*行游**应该是一场公平的较量,但是科学家却发现,卵子似乎会给自己中意的精子“开后门”?
卵子给精子“开后门”?
2020年6月,《英国皇家学会会刊》B版本中出现了一篇科学家的论文,论文的中心思想大概是说,人类的卵子会释放出一种信号,这种信号会引导自己喜欢的精子快速而直接地游向自己,让自己心仪的精子更快到达终点,也就是说卵子在用自己的方式给精子“开后门”,这是人类第一次发现在自己身上的细胞有“选择能力”。

自然界中,大多数雄性都比雌性更强壮或者漂亮,比如雄性孔雀的尾羽就比雌性孔雀的尾羽颜色更丰富。这是因为雄性为了争夺交配权,进化除了更漂亮的外形,想要借此吸引雌性的注意力,从而获得交配权。但是这篇论文揭示了人类在择偶时可能出现了二次筛选。
这篇论文的作者是瑞典斯德哥尔摩大学的科学家约翰·菲茨帕特里克,论文的标题是《卵子上特定的化学信号起着神秘选择作用》。论文中表示卵子会释放出化学引诱剂,这些引诱剂的范围可以扩大在卵子半径2cm的范围内。这些引诱剂可以为精子“指路”,方便它们更快抵达终点。

但是科学家发现,这种引诱剂并不会对所有精子起作用,也就是说,它可能只服务于自己喜欢的卵子,也就是我们说的“开后门”。这种行为和我们认为的公平竞争简直大相径庭。不过,卵子自己的“择偶标准”,还没有被研究出来。也就是说,我们目前只知道卵子会向一些精子释放化学引诱剂之路,但是我们不知道它选择这些精子而非其他精子的原因是什么。
研究表示,这种引诱剂可能和人体基因编码有关,基因编码直接影响着人体免疫力。如果基因编码片段越多越复杂,在接受器官移植时的排异反应就越严重,因为白细胞会识别出更多的外来细胞。
有科学家怀疑,这项研究可能解释了一部分不孕不育的原因。因为现实中存在一些夫妻双方身体状况良好,但是不知道出于什么原因无法受孕的情况。说不定正是因为卵子拒绝了这些精子,所以才不能孕育出新生命吧?不过这也只是单纯的猜测,具体情况还要等科学家进一步研究以后才能得出结论。也许有一天我们真的破译了卵子“开后门”的标准,就能彻底解决一些未知原因导致的不孕不育疾病。

结论:
早在1995年,我国就提出了科教兴国战略,虽然我国的科学技术水平日新月异,但是中国的性教育只能用匮乏来形容。比起发达国家专门开设两性教育课程,普及两性生理健康知识来说,我国在含蓄、内秀的传统思想下,大多数家庭几乎到了谈性色变的地步。

封闭不代表保护,只有真正了解两性知识,未成年人才不会因为好奇和无知走上错误的道路。希望所有人都能用正常的眼光客观看待有关性的话题,用正确的方法引导未成年人学习和了解性的知识。