女性一般一个月只会排出一个优质、成熟的卵细胞，而男性一次则能够释放2-4亿个精子。但是当上亿个精子同时奔向卵细胞时，为什么卵细胞那么专一，只会从中选择一个结合成受精卵呢？ 残酷的＂淘汰赛＂ 实际上，为了从数量众多的精子中选出最优质的那一个，卵细胞决定采用最简单粗暴，同时也是最高效的方法——死亡淘汰赛。 比赛的规则相对于每一个精子而言都是比较公平的，它们会同时从宫颈管前往宫颈，然后再通过子宫抵达输卵管壶腹部，在那里与卵细胞结合。 整个赛道的全长约为7万微米左右而，体长只有50微米的小蝌蚪们，游动速度已经可以达到35微米/秒了，然而它们仍然需要花费1.5-5个小时的时间才能抵达终点。这是因为比赛远远不止跑一场＂马拉松＂这么简单。 当小蝌蚪们在悠闲地奔赴＂爱情＂的时候，首先给它们当头一棒的是阴道中的酸性环境。这里的ph值长期稳定在4.0左右，并不会因为小蝌蚪身上的碱性物质被中和掉，所以每一位参赛选手都必须硬抗住这一轮考验。尽管它们身上还有碱性精液的保护，但是它们并不能坚持多久。这个时候，只有那些努力冲锋的蝌蚪们才能把握住机会，顺利过关；而那些因为体力不支或者扛不住酸液侵蚀的则会留在原地，等待被人体内代谢分解吸收或者排出体外。 一个残酷的事实是，99%的小蝌蚪们都没能经受住第一关的考验，只有不到1%的选手们还有余力继续向前。这一次它们停在了人生的三岔路口上，开始决定到底要走哪一条路前往卵巢。这个选择将直接决定比赛的结果，因为通常来说，女性两边的卵巢是交替排卵的。如果选错了前进的方向，那么这些小蝌蚪们就会发现，在费尽千辛万苦来到卵巢之后，这里却没有自己想象中的卵细胞存在。 而那些选对了方向的小蝌蚪们也没有时间沾沾自喜，因为作为一种外来细胞，小蝌蚪们的到来触发了女性体内的保护机制，释放出了武力充沛的白细胞充当护卫。它们守护在卵细胞的宫殿之外，依靠体型优势肆意吞食小蝌蚪，并将它们分解成氨基酸。 历尽千难万险之后，能够逃过白细胞的追捕，顺利见到卵细胞的小蝌蚪们不超过200个。但是它们依然存在激烈的竞争关系。毕竟卵细胞只会接受它们中的一个，而任何一个小蝌蚪都不甘心就此孤独地死去。 它们会如何决出胜负呢？卵细胞又是如何做到只和一个小蝌蚪结合的呢？ 精子与卵细胞结合的瞬间 这是2016年美国芝加哥西北大学的科学家，在精子酶和卵细胞结合瞬间拍摄到的情景。只见卵细胞外产生了一道转瞬即逝的闪光，它被科学家们称之为＂爱情的火花＂。当卵细胞释放出这个＂火花＂的时候就以为有一个精子成功结合成受精卵了，同时也宣示着其他精子最终被淘汰。那么，它的具体过程是什么呢？ 当上亿个精子经过千难万险来到卵细胞前时大约只剩下了200个，它们争先恐后地围绕着卵细胞，开始＂挖掘＂通往细胞核心区域的通道。但是作为人体内最小的细胞，想要征服人体内最大的细胞可不容易。 卵细胞的最外层是像火焰一样的条状放射冠，进入放射冠以后，还有一层透明冠，它们共同组成了卵细胞的保护和识别系统。 当精子触碰到卵子的放射冠时，精子的顶体外膜和头部细胞膜会溶解破裂，形成许多小孔，释放出顶体酶，不断侵蚀和溶解卵子的外部结构，就像挖金矿一样，最终抵达其核心部位才能结合成受精卵。 在这个过程中，最先冲锋的小蝌蚪往往会力竭而死，为它们身后的竞争者做嫁衣。谁也不知道，这条通道什么时候能够挖通，也不知道为了挖通它需要牺牲多少人。或许只需要50个小蝌蚪就能完成，又或者200名勇士全部牺牲最终也没能征服卵细胞。 在受精之前，卵细胞会把数10亿的锌储存在卵细胞表面的囊泡之中，它们占据了整个卵细胞锌含量的90%。如果此时有一个足够强大并且幸运的精子率先进到里面并且被卵细胞接纳，这些囊泡就会像爆炸一样，瞬间把大部分锌离子喷发出去。也就形成了我们前面所说的＂火花＂。 而卵细胞只有喷发出多余的锌，才有可能发育成熟。科学家们甚至认为，这个＂火花＂越大，卵细胞孕育成新生命的成功率才越大。也正是因为卵细胞在受精过程中发生了这样一种结构变化，其他精子才没有办法继续进入细胞核。这些被拒之门外的精子们很快也会因为体力不支而凋亡，最终被巨噬细胞吞噬，并分解成氨基酸吸收掉。双胞胎是咋回事？ 既然上亿个精子进入人体之后，只有一个能和卵细胞结合形成受精卵，那么双胞胎又是怎么回事呢？ 这个并不难理解，首先双胞胎分为同卵双胞胎和异卵双胞胎这两种。当一个精子和一个卵细胞结合形成受精卵的时候，如果正常发育只会形成一个胚胎，生下一个孩子。 但是这个受精卵在一些情况下可能分裂形成两个胚胎，因为这两个胚胎的遗传物质完全相同，所以在外貌、性别乃至性格上都会很相似，这就是我们通常所说的双胞胎或者同卵双胞胎了。现在大街上看到的双胞胎越来越多，其实有一些并不是完全依赖自然形成的，而是通过某些辅助生殖技术提高了双胞胎的可能性。 那么异卵双胞胎又是怎么回事呢？我们说过，女性有两个卵巢，它们往往会在每个月进行交替排卵。但是也存在特殊情况，那就是左右两边的卵巢同时各排出一个卵细胞，由于卵细胞的存活期只有1-2天，所以想要形成异卵双胞胎就必须在这时候即使受孕，而且要保证两边的精子与卵细胞都能成功结合形成受精卵，这个概率就比较低了。 尽管异卵双胞胎的遗传物质都来源于同一对夫妻，但是由于两对精子和卵子之间仍然存在一定的遗传差异，所以这样孕育出来的孩子往往比同卵双胞胎的差异更加明显。比如，性别不同的双胞胎，也就是我们常说的龙凤胎多半就是异卵双胞胎。 不论如何，生命的诞生和孕育都不是一件容易的事情，每一个受精卵都是数亿精子竞争胜利的结果。所以，我们每个人都是这个世界上独一无二的胜利者，是父母孕育的最优秀的孩子！ 面对上亿精子，为什么卵细胞可以那么专一，只和其中一个结合？