生殖成功的合作方法

艺术与科学学院生物学家的一项新研究考察了精子合作在过去 5 亿年中是如何演变的。《生殖成功的合作方法》一文首先发表在《今日雪城大学》上。

来源:雪城大学

受精通常被想象为一场疯狂的竞赛,数以百万计的精子争夺一个奖项。但来自锡拉丘兹大学、意大利锡耶纳大学和匈牙利塞格德大学的进化生物学家团队的最新研究揭示了一个更令人惊讶的现实,即成功可以更少地依赖于竞争,而更多地依赖于合作。

该小组的研究重点是节肢动物,这是动物王国中一个庞大而多样化的部分,包括蜘蛛、螃蟹、昆虫和蜈蚣。科学家们探索了历史上节肢动物精子在协调群体中协同工作的实例,形成结构以提高它们到达卵子并使其受精的机会。这个过程被称为精子结合,正在重塑研究人员对繁殖和进化的理解。

不同的获胜方式

为了形象化精子结合,请想象一个协调一致的划船队。尽管这个现象在一个多世纪前就首次被描述,但长期以来人们都认为这种现象很罕见。该团队发表在《自然通讯》上的新发现表明,它在节肢动物中广泛存在,并且随着时间的推移不断进化。

“受精通常被视为个体精子之间的竞争,但在许多物种中,我们看到细胞以影响生殖成功的方式协同工作,”锡拉丘兹大学艺术与科学学院 (A&S) 的生物学教授、该研究的合著者 Steve Dorus 说。

在许多物种中,这种协调取决于精子相关物质 (SAM),这是一种膜结合物质,可以将精子结合在一起或形成将精子组织成组的外部结构。研究人员认为,SAM 可能在精子结合的起源中发挥了关键作用,首先进化为包装或保护精子的方式。

观看下面的视频,了解精子结合的实际情况。

Evolution 的实验实验室

对于该研究的作者来说,这种模式凸显了进化的试错性质。

未来方向