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《自然》杂志:性选择驱动果蝇产生超过5厘米的巨型精子

二裂果蝇(Drosophila bifurca)是果蝇科的一个物种

二裂果蝇(Drosophila bifurca)是果蝇科的一个物种

二裂果蝇的精子。尽管卷成一团,但科学家还是对其长度进行了测量,发现伸开时长度可达5.8厘米,是二裂果蝇体长的20倍以上。

二裂果蝇的精子。尽管卷成一团,但科学家还是对其长度进行了测量,发现伸开时长度可达5.8厘米,是二裂果蝇体长的20倍以上。

英国《自然》杂志近日发表的一篇演化学论文,描述了驱动雄性果蝇产生数量很少的巨大精子的演化过程,其精子长度可以超过5厘米。

在动物界,雌雄两性中为了交配需要进行更猛烈竞争的一方(通常为雄性),会演化出更为精美的装饰,例如鹿角、牛角和动物的尾羽等,以便来获取交配对象。雄性果蝇的精子出乎意料的大,是地球上最长的精子细胞之一,尤其是和它们相对细小的身躯相比,精子伸直后甚至可以是其身长的20倍,这被认为是性装饰中至今为止发现的最极端例子之一。果蝇的精子为什么如此之长一直是个谜。

此次,美国雪城大学斯科特·皮特尼克和他的同事们结合了两种技术:其一是黑腹果蝇中相互作用性特异特征的遗传分析,另一则是雄性和雌性繁殖潜能与健康和营养有何关联的比较分析,其中后者是跨物种进行的,但不同物种的性装饰大小不同。研究显示,精子的生成和雄性的状态有关:最健康且最高质量的雄性,会产生最多且最大的精子。这给雌性间接带来遗传益处,因为她们可以更容易和最健康、最优质的雄性产生后代。

此前的观点认为,性选择通常会有利于那些产生大量小型精子的情况,而不是那些投入宝贵资源却产生少量大型精子的生物。但新的研究表明,雄性果蝇精子长度和雌性果蝇的精液接受器长度是共同演化的。研究团队发现,随着雌性果蝇增加它们精液接受器的长度和交配次数来增加交配成功的机会,雄性果蝇也演化出了巨大精子来超过那些精子较小的竞争对手。

文  科技日报

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