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科学家们解决了进化之谜:为什么人类卵子的体积是精子细胞的1000万倍?

前瞻网    2021-10-20 11:41

 

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卵子和精子细胞的大小是从竞争中演变而来,有限的资源促使配子在大小和数量上有很大的差异。

在大多数动物中,卵细胞比精细胞大得多。例如,在人类中,一个卵子的体积是一个精子细胞的1000万倍。在一项新的研究中,西北工程学院的研究人员发现,竞争和自然选择推动了这种大小差异。

利用数学模型,研究人员结合了原始物种使用外部受精进行繁殖的时间等多个方面。在该模型中,较大的生殖细胞(也称为配子)具有竞争优势,因为它们可以容纳更多的营养物质。然而,较小的配子需要的资源较少,给父母带来的压力较小。

生物体要么用最多的资源生产最大的配子,要么用最少的资源来生产最小的配子。

异配生殖的出现是为了在有限的资源环境中生存而产生的竞争。如果雌配子在尺寸上比它们的邻居有优势,它们就更有可能生存下来,这造成了有利于更大配子的“竞赛”。但是,雄性生物体如果不需要太多资源,就不能产生太多配子,它们可以通过生产大量的微小配子来节省资源。

关于异性繁殖是如何出现的,一直到查尔斯·达尔文都有许多不同的理论。进化生物学中的问题是很难检验的,因为人们只能研究今天的物种。由于无法看到生物在数十亿年前的样子,使用数学模型可以产生新的观点。

该研究论文题为'A dynamical model for the origin of anisogamy',已发表在Journal of Theoretical Biology期刊上。主要作者为Joseph D.Johnson。

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责任编辑: 3976DBC

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