複雜生命的延續大多依賴於精子和卵子的結合,不像骨骼、牙齒等硬質部分,精子、肌肉等軟組織很難在化石中保存下來,所以目前已知最古老的精子,僅僅只有5000萬年的歷史,保存在南極發現的一個蠕蟲繭裡。不過最近,來自中國科學院和德國慕尼黑大學的一個國際科學家團隊,在一塊緬甸起源的琥珀中發現了白堊紀時期的精子,將地球上已知最古老精子的歷史一下提高到了一億年前。
這塊琥珀和一枚硬幣大小差不多,來自於緬甸北部克欽邦胡康河谷,這裡發現了大量白堊紀時期的琥珀,對研究中生代昆蟲類群具有極為重要的意義。
科學家們在這塊琥珀中發現了39個介形蟲,其中有31個是從未見過的物種,體長約0.6釐米,科學家將它命名為緬甸惠介形蟲(Myancycypris hui)。在其中一隻雌性介形蟲身上,研究人員發現了4枚卵子及一團毛線狀的東西。
在對其進行計算機斷層掃瞄並建立三維圖像後,科學家們發現,這些毛線團竟然是儲精囊內存儲的精子。這只介形蟲應該剛交配不久,就被樹脂給粘住了,封存在一億年前的時光裡,留給了現代的我們,或許這塊琥珀中的某一隻,就是剛做完新郎的雄介形蟲呢。
令人驚訝的是,這種最古老的精子實際是一種巨型精子。大多數動物產生的精子都非常微小,數量多,以增加受精的機會;而有些動物,如果蠅和現代介形蟲,則產生少量的超大精子,尾巴甚至比自身還要長幾倍。這種動物需要付出很大的代價,因為產生巨型精子,生殖器官需要比其它物種大很多,交配也會持續很長時間,需要耗費巨大的能量,因而從進化的角度來看,巨型精子被認為是沒有什麼道理的。
那麼介形蟲的巨型精子究竟有多大呢?這只0.6釐米長的介形蟲,卵子僅50微米,比人的頭髮絲還細;然而這團精子的直徑卻超過了200微米,這意味著每個精子的長度差不多都有200微米,這是一個什麼概念呢?人類男人的精子長度,差不多是五六十微米,只有它的四分之一。而人類的高度是一米七一米八,介形蟲只有0.6釐米長。
如果這就讓你瞠目結舌了,下面這個事實恐怕會讓你更不知所措了。現今還存活的介形蟲,已知的種類就有13000多個,精子長度最長的,是澳洲發現的Australocypris Robusta,身長僅約3.2毫米,精子長度卻達到了11.7毫米,不得不捲成一團存儲在體內。
如果你已經瞠目結舌得不知所措了,那麼下面這個事實你又該說什麼好呢?世界上精子最長的動物,是一個名叫二裂果蠅的傢夥,這傢夥精子長達5.8釐米,是其體長的20倍!二裂果蠅一生中可產數百個精子,交配傳遞給雌性的時候是捲曲的,而雌性存儲精子的管道更是長達8釐米,這讓雄果蠅簡直是亞歷山大,不得不更加地努力了。這和南美硬尾鴨有點類似,雌性把生殖器官進化成螺旋狀,而且越來越複雜,避免被霸王硬上弓,雄性也不得不隨之努力,把丁丁進化得更長更複雜,以免自己自認優秀的基因被踢出這個星球。
看看,從一億多年前開始,生殖這門藝術就充滿了學問,雄性不懂學問的話,就會失去遺傳自己基因的機會。不光生存競爭激烈,生殖競爭也不遑多讓啊。
參考:
Proceedings of the Royal Society B:Exceptional preservation of reproductive organs and giant sperm in Cretaceous ostracods
ScienceDaily:Why fruit fly sperm are giant