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  • 1 # 科普大世界

    很多朋友都知道卵子細胞是人體中最大的細胞,人眼甚至可以直接看到,但是與卵子同為生殖細胞的精子,體積就比卵子小多了,通常精子的長度在40~60微米之間,寬度在3微米左右,因為體積比較微小,人眼無法直接看到精子。

    該所“現代陸地生態系統起源與早期演化研究團隊”的王賀博士和王博研究員等人與德國和英國科研人員合作,組成的中、德、英研究團隊透過對一塊一億年前的裡面有介形蟲的緬甸琥珀的研究發現,這種甲殼類動物利用巨型精子進行有性生殖的行為在一億年前就已存在,這一發現也使已知最早的動物精子歷史記錄提前了至少8000多萬年,先前最早的精子化石的時間是1700萬年前的。

    介形蟲是具有雙瓣殼的一種水生微型甲殼類動物,早在5億年前就已經出現在了地球上,雖然地層中這種小動物的化石非常多,但是其軟體部分不易儲存,因此其有些結構難以分辨,但是若儲存在琥珀之中,則可以使之形體不變長期儲存,因為琥珀大都是由樹脂形成,在樹脂將介形蟲嚴密包裹之後,就能使它避免與氧氣接觸,因此也就不會氧化,因此即使儲存1億年,其仍然能保持大體形狀。

    供研究團隊研究的這塊琥珀重量只有0.676克,體積不足一立方厘米,但是其中儲存了39個介形蟲化石標本,分屬於三個不同的類群,包含從幼年到成年的完整的發育序列,其中個體最大者長0.59毫米,最小的只有0.24毫米。

    研究團隊利用高解析度顯微斷層掃描技術對琥珀中的11個標本進行了詳細分析,在近一年的時間中對其進行了高精度三維影象重建工作,還原了這些遠古介形蟲的肢體、器官,乃至一些細胞的形態特徵,包括附肢、抱握器、曾克氏器、儲精囊、卵和巨型精子等,其中有很多都是首次發現。

    奇特的是,研究人員發現遠古介形蟲的精子非常巨大,其中有發生過交配行為的介形蟲,拍攝的三維影象顯示其中精子的長度相當於其體長的4.6倍左右,如果是人類的話,一位1.8米高的男性,其精子的長度將可達8米多,這簡直是不能想象的。

    但其實在動物界中,雖然人類等哺乳動物的體型要比一些甲殼類或者昆蟲大得多,但是精子的大小卻未必比得過它們,生物學家早就發現有些種類的介形蟲的精子長度就比其體長大了好幾倍,有的甚至能超過一釐米,真是匪夷所思。然而介形蟲的精子還不是最大的,有一種果蠅的精子,甚至可以長達5.8釐米,因為實在太長,不得不像棉絮一樣呈團狀儲藏,這是因為雌性果蠅在某種原因下進化出了複雜彎曲的生殖道,雄性果蠅也不得不進化出足夠長的生殖器官和生殖細胞,來滿足與雌性果蠅的交配需求。

    參考資料:

    《中國新聞網》9月16日文章《法媒:科學家在緬甸琥珀中發現世界上“最古老”精子》

    《觀察者網》9月16日文章《科學家在白堊紀介形蟲化石中發現已知最早的動物精子,長度十分驚人》

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