不知道你有沒有注意過?精子和卵細胞“擁抱”的那一瞬間,會爆發出一道巨大的閃光!
只是它過于微弱,并非肉眼所能看見。不過美國西北大學的科研團隊,就借助強大的物體成像技術,親眼看到了這場隨著受精卵成形而綻放的小小“煙火”!
為啥精子和卵細胞結合時,會發出這耀眼的強光呢?這是精子帶來的禮物,還是卵細胞悄悄慶祝的誕生儀式?
精卵碰撞!“爆炸”發光?
美國西北大學在研究精子和卵細胞的結合過程中發現,當成千上億顆精子同時奔向卵子,而唯一勝利的那顆精子沖進卵細胞的瞬間,在卵子周圍會放射出一道不可思議的閃光!但是這景象如曇花一現,一眨眼的功夫就消失不見了。
科研人員甚是激動,又用了更精細的X射線熒光顯微鏡后,清楚地觀察到了這一幕壯觀震撼的畫面!他們人員初步判斷,在卵子的內部,應該存在某些一直處于“睡眠狀態”的生理機制。當精子融化透明帶,進入卵細胞內部時,會自動喚醒、激活這些生理機制,繼而點燃這把嘆為觀止的“生命煙花”。
研究還發現這束光的爆發力遠超乎人們的想象。一篇發表在國際期刊《自然-化學》的論文寫到,如果按比例放大,精卵結合放射閃光的威力程度,不亞于小行星撞地球的威力!這束光還會彌漫整個星球。
但是,這束光究竟從何而來?具體又是怎么形成的?
“光”為何而來?
在歷經數日的觀察后,科研人員終于發現了這場煙花的“原始燃料”——鋅原子。
原來附著在卵細胞的透明帶內側,生長著大量囊泡。這些囊泡里面又包裹著幾十億顆鋅原子。如天文數字般的鋅原子,幾乎占到了卵細胞全部鋅元素數量的九成。
當游得最快、最身強力壯的那顆精子分泌了足夠多的酶,它便能成功穿越透明帶,在與卵子結合那一瞬間,會迸發出強大的沖擊力,就像踩油門一樣啟動了卵子內部的“發動引擎”。
等待已久的卵子也會使出渾身力氣,毫無保留地釋放囊泡里的這10億顆鋅原子,順帶也會激發出大量鈣離子,以及大量微小顆粒隨之散開。在電子顯微鏡下就會呈現出一場讓人嘆為觀止的“煙花盛放”。
不僅如此,“煙花”越是宏大壯麗,說明這顆受精卵的質量就越高。后來還有一些醫學專家用這個現象,作為判斷寶寶健康程度的一種指標。
其實早在2011年,美國西北大學就在受孕小白鼠的卵細胞內,發現了大量鋅原子釋放的白光。2016年,他們又觀察到了牛、爪蟾和獼猴在受精過程中的“閃光”現象。直到2021年,科學家才成功觀測到了人體受精卵形成時綻放的“煙花”。
雖然不同物種在大自然界中,被放置在不同的生態鏈位置。但生命的形成似乎在幾億年前,就被賦予了共性。
“勝利之光”:出生即巔峰
這場奇妙的“煙花”固然美麗,但它的綻放卻歷經千難萬險,十分來之不易。
數十億顆精子從起點出發后,都必定經歷一場“血雨腥風的廝殺”。它們搖動著尾巴你追我趕,鉆入女性生殖道后就面臨第一道“生死關”。生殖道的酸性環境在幾秒內就會扼殺近一半數量的精子。靠身強體壯存活下來的精子們,在躲過白細胞的“天羅地網”后,只剩下了可憐的幾百員大將,但它們毫不氣餒,繼續向輸卵管挺近。
在輸卵管等候多時的卵細胞,早也按捺不住內心的激動,迫不及待地釋放出“化學引誘劑”,企圖為看上心儀的精子偷偷打開“后門兒”。
互相競爭的精子們在面臨最后一道關卡——卵細胞外層的透明帶時,還會互相抱團,用攜帶的酶來消化透明帶。一旦穿越成功,它們又恢復了競爭關系。而被卵細胞“看上”的那顆精子,此時會感應到來自“后門”的特殊信號,直接抄近道兒奔向了卵細胞。其他一起闖到最后一關的精子們,只能望洋興嘆,徒勞結束自己悲慘的陪跑命運了。
因為一旦有一顆精子成功進入卵細胞后,卵子外層就會釋放一種顆粒物質,讓軟軟的透明帶硬化成“受精膜”,相當于關上了“鐵大門”,其它精子也就永遠失去了擁抱卵子的機會。同時卵細胞還會釋放化學信號,告訴狂奔中的精子不要再爭了,卵細胞已經找到“命中良人”了。承擔這個“昭告天下”工作的就是小小的鋅原子。
像衛士堅守“城池”一樣守護著卵細胞,又釋放信號吸引精子上門,在受精成功后阻止其他精子進入,同時“點燃”自己,釋放出萬丈光芒的“煙花”,來慶祝精子和卵細胞“喜結連理”。鋅原子這一個小小的“部門”,終究背負起了所有。
最終贏得勝利的那唯一一顆精子,就像沖破終點紅線的馬拉松選手。扮演著啦啦隊的鋅原子,當然要點燃“炮筒”,放煙花慶祝!只是有些悲傷的是,除了這最佳選手,剩余的精子非但不能再爭,還會隨著體內免疫循環系統被排出體外,沒有一個能逃過“死翹翹”的命運。
縱然知道最后九死一生的結局,一開始被釋放出的精子們,還是會義無反顧地奔向唯一的目的地。
向卵細胞奔赴,也許是精子短短幾秒存在于世的唯一使命。原來這不是普通的光,是慶祝精子成功奔赴的勝利之光啊!
你的身體藏著一顆“宇宙”
其實在人體這小小的微觀世界里,隱藏著許多無限浪漫的秘密。受精卵形成,鋅原子在卵細胞表面全場“奔騰撒花”慶祝你的誕生。所以從一顆迷你小細胞開始,你我其實就不孤單。
精子和卵細胞的結合,宇宙大爆炸的碰撞,看似是世界上微小和宏大的兩個極端,卻有著共同的本質——在新生命創造的那一瞬間,釋放出耀眼的光。這也許是浩瀚宇宙創造出的一個小小的浪漫儀式。
換一個角度講,我們的身體里也住著一個“微型宇宙”,來到世間的那一瞬間,就是你人生第一場“高光時刻”。之后總會不可避免跌進黑暗沮喪的低谷。但要記住,那只是坎坷和不順把你的光蓋住了,你只是暫時迷路,但你的本質還是光。
任何時候不要自卑,不要沮喪,記住你的出生就自帶光芒。我們從一顆受精卵,活到今天相當辛苦,但是從沒想過回頭。畢竟未來的人生軌跡上,你一定會再創造更多更耀眼的高光時刻!
參考文獻
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作者:一念 審核:小羊 校稿編輯:李子