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精子最早几个小时和卵子相遇(精子与卵子结合的那一刻)

精子最早几个小时和卵子相遇(精子与卵子结合的那一刻)长期以来研究人员认为精子与卵子在结合的过程中可能存在某些微观的现象而无法直接通过肉眼发现,因为第一颗进入的精子应该会触发卵细胞相关的生理机制。于是美国西北大学的研究人员专注研究精子与卵子结合过程,运用X射线荧光显微镜和电子显微镜等成像技术进行观测,结果还真的发现令人叹为观止的一幕。这几百颗是精子群中的精英,它们发现卵细胞后仍然会相互竞争以获得结合机会。其中跑得最快的精子最有机会完成结合,而卵细胞外层有一层透明带,精子必须利用头顶的酶来溶解透明带,然后拔得头筹。一旦一颗精子成功进入卵细胞中,卵细胞就会自动硬化透明带,阻止外界的精子再次进入,受精卵就这样形成了。男性一次射精所产生的精液只有半勺茶匙的量,但是其中含有数亿个精子。这些精子从男性体内转移到女性体内后,开始了漫长的征途。从宏观层面来看,精子与卵子的距离不过几十厘米,但对于微观领域的精子来说,这段距离好比地球与月球之间的距离,因此只有精

笔者 东邪

虽然大多数国家社会顶层的人和社会底层的人所过的生活存在天壤之别,但每个能够来到这个世界上的人都是不容易的,因为我们在出生之前需要经过母亲十月怀胎,母亲在正式怀孕之前精子需要与其他数亿“同胞”一起竞争,以获得与卵细胞结合的机会。由此看来,人类社会中每一个鲜活生命的形成都是不可思议的,近期美国西北大学发现了精子与卵子结合瞬间更不可思议的现象。

精子最早几个小时和卵子相遇(精子与卵子结合的那一刻)(1)

根据外媒报道,美国西北大学一个科学团队在对人类生殖细胞的受精过程进行观察时,发现精子在与卵子结合的瞬间,卵子外层的周围爆发出一阵不可思议的光芒。这一幕在显微观测设备的放大作用下显得十分壮观,研究人员认为这就像是卵细胞在庆祝新生命诞生所举行的烟花燃放仪式。

精子最早几个小时和卵子相遇(精子与卵子结合的那一刻)(2)

那么精子需要经过怎样的努力才能获得与卵子结合的机会?为什么精子与卵子结合瞬间会爆发一阵光芒?这一发现揭示什么问题?

一颗精子在与卵子成功结合前会经历什么?

男性一次射精所产生的精液只有半勺茶匙的量,但是其中含有数亿个精子。这些精子从男性体内转移到女性体内后,开始了漫长的征途。从宏观层面来看,精子与卵子的距离不过几十厘米,但对于微观领域的精子来说,这段距离好比地球与月球之间的距离,因此只有精力十分充沛的精子才能坚持到最后。

精子最早几个小时和卵子相遇(精子与卵子结合的那一刻)(3)

起初庞大队伍中的每个精子都依靠尾巴的摆动来获得游动的能力,然后在女性的生殖道中逆流而上。精子先后需要经过阴道、宫颈、宫腔后才到达输卵管,而卵子正是在输卵管等待精子的到来。精子到了阴道后,阴道里的酸性液体会导致一半左右的精子失活,剩下的精子还要面对白细胞的威胁。

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白细胞是人体免疫系统的重要组成部分,由于精子对于女性身体来说是外来异物,因此白细胞逮到精子就消灭。好在精子的游动速度比较快,每分钟可以游动2~3毫米。再加上精子部队规模庞大,白细胞无法完全消灭,因此一些精力好、游得快的精子就能逃过白细胞的防御。上亿精子经过重重难关后,到达输卵管时就只剩下几百颗了。

精子最早几个小时和卵子相遇(精子与卵子结合的那一刻)(5)

这几百颗是精子群中的精英,它们发现卵细胞后仍然会相互竞争以获得结合机会。其中跑得最快的精子最有机会完成结合,而卵细胞外层有一层透明带,精子必须利用头顶的酶来溶解透明带,然后拔得头筹。一旦一颗精子成功进入卵细胞中,卵细胞就会自动硬化透明带,阻止外界的精子再次进入,受精卵就这样形成了。

美国西北大学的研究人员发现了什么?

长期以来研究人员认为精子与卵子在结合的过程中可能存在某些微观的现象而无法直接通过肉眼发现,因为第一颗进入的精子应该会触发卵细胞相关的生理机制。于是美国西北大学的研究人员专注研究精子与卵子结合过程,运用X射线荧光显微镜和电子显微镜等成像技术进行观测,结果还真的发现令人叹为观止的一幕。

精子最早几个小时和卵子相遇(精子与卵子结合的那一刻)(6)

根据荧光显微镜的显示,精子在与卵子结合的瞬间,卵子外层周围会爆发出一阵耀眼的光芒,该光芒转瞬即逝。如果将卵细胞看作是一颗行星,那么精子就是撞击行星的小行星,从而引发耀眼的光芒。根据研究人员的介绍,卵细胞表面存在大量囊泡,囊泡中存在数十亿锌原子,精子与卵细胞结合时所产生的“烟花”其实就是锌原子爆发产生的。

精子最早几个小时和卵子相遇(精子与卵子结合的那一刻)(7)

这是科学家首次在人类生殖细胞上发现这一现象,而早在2014年的时候科学家在对老鼠的受精卵形成过程进行观察时,就发现了这一现象。两年后有科学家在猕猴和牛的受精卵形成过程中发现了同样的现象,由此西北大学的研究人员推测人类生殖细胞的结合也会出现相似情况,这次的发现印证了这一猜想。

人类生命的起源或与宇宙起源相似

这一发现让我们意识到原来精子和卵子在结合时存在如此不可思议的情况,同时也引发人们的思考。根据宇宙大爆炸理论,宇宙起源于奇点的爆炸,而人类生命也起源于一次微观领域的爆炸。按照体积比例进行换算,精子和卵子发生的爆炸堪比星球碰撞所产生的爆炸,因此从某种程度上来讲人类生命的起源与宇宙的起源是相似的。

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