你以為精子在進行大型馬拉松？其實是場大型抽獎

　　Robert Martin 發表於  昨天23:23

　　(Amaranth/譯，vicko238、Ent/校)

　　為什麼我們會認為精子在進行「馬拉松」？

　　17世紀中期，當自然哲學家勉強用肉眼看到了女性的卵子，他們認為所有的生命的都是由神創造的：一個人存在於另一人的體內的卵子里，就像俄羅斯套娃一樣。這種看法叫預成論（preformation）。

　　

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　　人們可能會認為，隨著科學的進步，清晰的顯微鏡會粉碎俄羅斯套娃理論。事實恰好相反，當顯微鏡讓研究員不僅能看到卵子，還能看到精子時，預成論演變成一種新的、甚至更為父權的政治自負：一些生殖學家與學生認為卵子只是一個被動的容器，等待著活躍的精子來引發生育。而每個精子的頭部里都有一個微小的、預先成型的人。

　　功能更強大的顯微鏡最終把微型人理論掃進了歷史的垃圾箱里，然而人們的觀念並沒有太大的改變。該理論最為顯著的遺產是，卵子是被動的參與者這一觀念頑固地持續了下來——卵子被動地等待主動的精子游過重重障礙，從而形成生命。可以理解（儘管也是不幸的），普通公眾也許會相信這種錯誤的、帶有性別偏見的模式與隱喻。但是生物學家與醫生也犯了這種錯。

　　直到最近的1991年，在真正的科學研究已經塵埃落定，紐約大學人類學家艾米莉·馬丁（Emily Martin）才在論文中指出生殖學的「科學童話」——教科書里的精子卵子圖暗示著「女性的生殖機制不如男性的有價值」，以及「女性不如男性有價值」。例如，卵巢被描繪為只有限量的卵子，在一生中逐漸耗盡；而睾丸在一生中都能產生新的精子。卵子的生成常被描述為「浪費」，因為青春期的30萬個卵原細胞里只有400個成熟卵子會被排出；然而，很少有人用「浪費」形容男人一生超過2萬億的精子產量。大眾媒體與科學媒體常把人類生殖描繪成一場大型游泳馬拉松：最快、最強壯的精子贏得讓卵子受精的獎勵。如果這種敘事僅僅是我們充滿性別偏見的過去的遺留物——一種基於錯誤科學的、令人反感的男性幻想——那已經夠糟糕了，然而更糟糕的是，繼續相信有偏見的信息阻礙了男性與女性得到重要的生殖治療。

　　誤區1：高精子量是為了應對多雄競爭

　　功能強大的顯微鏡顯示，人類的平均一次射精量（約半茶勺的量）約含2.5億個精子。但是關鍵的問題依然沒有解答：為什麼這麼多？實際上，研究表明，當男性的精液精子含量少於1億個時，懷孕率就會下降。

　　

　　2.5億。圖片來源：pixabay

　　那麼很顯然，人類一次射出的精子有一半是正常生育需要的。一個被大多數人接受的解釋是精子競爭，源自精子為了受精相互競爭的男性氣概觀念——通常還有「不止一個男人參與其中」這種假設來增加競爭。就像買彩票，買的越多被抽中的機會越多。這一理論認為，自然選擇驅使精子數量增加，這是一場為了名為受精的獎勵而進行的軍備競賽。

　　精子競爭的實例在動物世界里的確比比皆是。我們的近親黑猩猩所處的社會單元里包含幾個經常進行混雜交配的成年雄性，因此雌性與多個雄性交配。諸多特徵，如顯眼的大睾丸，反映了該物種能產生特別多的精子。除了大睾丸以外，它們還有快速的精子生產速度、高精子數量、大精子中段（包含許多產生推動力的線粒體）、強健的輸精管、大的精囊與前列腺，以及大量白細胞（中和性傳播的病原體）。囊泡與前列腺一起產生精液，精液可以在陰道中凝結形成塞子，暫時阻止其他雄性精子進入。

　　大眾觀點以及甚至許多科學家都將這一情景套用在人類精子身上，但是證據指向了不同的方向。實際上，儘管存在種種駭人聽聞的傳言，但沒有令人信服的證據表明人類男性在生理上適應精子競爭。與黑猩猩不同，許多其他靈長類（包括人類）生活在只有一個繁殖雄性的群體中，它們缺少直接競爭，睾丸也很小。人類和生活在單一雄性群體中的靈長類動物相似——這些群體包括典型的核心家庭。人類睾丸只有核桃大小，是黑猩猩的三分之一。此外，黑猩猩的精液很少含有生理異常的精子，但人類的精液含有大量的「啞彈」。由於缺乏直接競爭，人類精子的質量控制似乎鬆懈了不少。

　　對於沒有經常接觸到直接精子競爭的物種而言，高精子數量唯一可行的替代性解釋與遺傳變異有關。在四十多年前發表的幾篇很少被引用的論文中，伯明翰大學生物學家傑克·科恩（Jack Cohen）注意到精子數量與精子生成過程中染色體拷貝數之間的關聯。在減數分裂中，製造性細胞的特殊細胞分裂，染色體通過交叉互換交換大量物質。科恩發現，在各個物種產生精子的過程中，精子的數量都隨著交叉的次數而增加。交叉增加了變異——自然選擇的基本原材料。可以把精子生產看作彩票抽獎，要列印足夠多的彩票（精子）來匹配可用的數字（不同的基因組合）。

　　誤區2：精子們在全程「游泳」

　　其他研究結果也與大眾觀點恰好相反。研究證實，人類精子在穿過子宮與輸卵管時隨波逐流地被動運輸了相當長的距離。令人驚訝地，哺乳動物的精子大小趨向於和體型大小呈反比，老鼠精子比鯨魚精子更長。也許老鼠精子真能自己游完全程、到達卵子，但鯨魚精子不可能在沒有其他助力的情況下游過長100倍的雌性生殖道。哪有什麼精子奧林匹克競賽！

　　

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　　實際上，在人類平均每次射出的2.5億個精子中，只有幾百個能到達位於輸卵管高處的受精地點。精子穿過女性生殖道的過程更像是一個極具挑戰性的軍事障礙訓練課，而不是標準的短程游泳競賽。隨著精子向上移動，數量逐漸減少，在受精時只有不到百萬分之一的精子包圍住卵子。任何有生理異常的精子都會逐漸消失，卵子周圍的倖存者都是隨機的完整精子。

　　誤區3：雌性生殖道在被動地接受精子

　　許多精子甚至都沒能到達子宮頸。陰道內的酸性環境讓精子無法在那裡存活很久。穿過子宮頸時，很多逃脫陰道的精子陷入粘液中。有缺陷的精子都被困住了。另外，成千上萬的精子移到了叫隱窩的側通道內，在那裡它們可以被存放數天。相對較少的精子直接穿過子宮腔，並且數量在進入輸卵管時進一步減少。進入輸卵管后，精子暫時被約束在內壁上，只有少量能脫離並允許接近卵子。

　　

　　多精受精可能導致胚胎髮育異常。圖片來源：pixabay

　　推廣讓卵子受精的精子像奧運冠軍這一想法掩蓋了一個問題：一次射精可能會含有過多的精子。如果包圍卵子的精子數過多，由一個以上精子受精（多精受精）的風險就會提高。多精受精偶爾會發生在人類身上，尤其當父親的精子量過高時。兩個精子讓卵子受精導致的最常見結果是，胚胎的細胞會含有69條染色體，而不是通常的46條。這是致命的，通常會導致流產。雖然有些能活到出生，但總在不久后早夭。由於多精受精的結果是致命的，演化便讓女性生殖道有了一系列障礙，嚴格限制包圍卵子的精子數。

　　

當生育能力受損或不育而進行輔助生殖時，多精受精是要實際考量的問題。例如，最早的人工授精標準程序是將精液引入陰道，已被子宮內輸精（IUI）所代替。直接將精液引入子宮可以繞過讓精子數減少的子宮頸。臨床數據分析顯示，往子宮內輸入2000萬個精子（不到平均射精量的十分之一）足以達到常規妊娠率。

　　在體外人工受精（IVF）時，精子量更為重要。精子與卵子直接在玻璃試管里接觸，繞過了陰道與卵子間的所有天然過濾器。在IVF的早期發展階段，人們會使用過多的精子，希望最大化受精成功率——這是能理解的，但是人們忽略了自然過程。5萬到50萬的高精子量讓成功率越來越低。要達到最佳受精率，卵子周圍只需25,000個精子。IUI與IVF都有可能增加多精受精和流產的風險。

　　多精受精的可能性為精子量的演化提供了新的視角。關於精子競爭的討論通常只集中在最大化精子量上，但是，這涉及到在生物學中常見的某種平衡。如果雄性直接競爭，自然選擇可以導致精子產量增加，也可以導致女性生殖道內限制卵子周圍的精子量的機制。在混雜交配的靈長類動物（如黑猩猩）中，雌性輸卵管的長度增加抵消了雄性精子量的增加。這可能限制了接近卵子的精子數量。這也說明，女性在受精里的作用絕不像人們通常認為的那般被動。

　　誤區4：讓卵子受精的是「最強最快」的精子

　　「最強大的精子獲勝」這一根深蒂固的想法讓人相信受精過程中出現了某種選擇，但實際上選擇很難出現。精子頭部的DNA是緊密結合的，幾乎呈結晶狀，那麼要如何從外部檢測出它的特性呢？在小鼠身上的研究表明，沒有出現根據精子含有Y染色體或X染色體而選擇的情況。人類受精似乎更像是有2.5億張彩票的巨型抽獎活動，對健康的精子而言，能讓卵子受精是因為運氣好。

　　

　　對健康的精子而言，能讓卵子受精是因為運氣好。圖片來源：pixabay

　　精子的其他令人費解的特徵也有待解釋。例如，我們早已知道，人類的精液含有大量畸形的精子，如雙尾、小頭等明顯缺陷。「神風精子」假說認為，這些啞彈精子實際上在競爭中起著不同的作用，如阻斷甚至殺死其他男性的精子。然而，這一假說已被證實是錯誤的。

　　精子競賽這一根深蒂固的觀念完全掩蓋了繁殖的真相。證據表明，與沖向卵子相反，許多精子會在女性生殖道里存放數天。長久以來，人們一直以為人類精子只能在女性生殖道里存活兩天。然而，從20世紀70年代起，越來越多的證據顯示，精子可以完全無損地存活至少五天。而現在的研究者認為，精子可以存活長達10天甚至更久。

　　誤區5：男性生育能力不會隨著年齡衰弱

　　另一個危險的誤解是男性到老都有生育能力，與絕經期女性突然失去生育能力形成鮮明對比。大量證據表明，男性的精子數量與質量都會隨著年齡增長而下降。此外，近期一項研究顯示，突變在精子中的累積速度比在卵子中快四倍。因此，老年男性的精液其實是充滿風險的。

　　許多媒體報導過這樣一個事實：在工業化社會，女性初次生育的年齡逐漸增加，伴隨而來的生殖問題也在緩緩增加。許多人提出的解決方案是具有高度侵入性且非常昂貴的凍卵手術。然而，隨著男性年齡增長而增多的生殖問題幾乎很少被提及。有一種非常有效、成本與侵入性都要小得多的方法能減少老年夫婦的生殖問題：儲存年輕男性的精液以供以後使用。這僅僅是人類生殖學領域減少性別偏見與增加更可靠的知識所能獲取的益處之一。

　　如今，微型人理論已消失在了時間的迷霧中，只是作為人類在早期性細胞探索中的有趣失誤而被提起。然而它的影響及催生它的男性氣概偏見，與其他影響我們對生殖生物學提出的問題一起，以更微妙的方式延續了下來。

　　（編輯：vicko238、Ent）

　　題圖來源：pixabay

我們能存在都是奧運會冠軍！