鲑鱼加速精子

鲑鱼在面对竞争对手时,会加快精子的速度。
2018年1月16日

采访

奥塔哥大学的Patrice Rosegrave和坎特伯雷大学的Michael Bartlett

当动物争夺配偶时,通常是最大、最强壮的物种成功地赶走了竞争对手。但处于劣势的一方可能有不可告人的手段。迈克尔·巴特利特和帕特里斯·罗森格雷夫在研究奇努克鲑鱼时发现,地位较低的雄性可以通过在精液中添加某种物质来弥补社会地位较低的影响,这种物质可以显著加速精子的产生,提高它们繁殖成功的几率。

迈克尔:我们从之前的研究中知道,当雄性为了成功繁殖和繁衍后代而竞争时,它们能够对射精量做出非常快速的调整,根据它们可能产生的精子数量或精子游动的速度。我们不知道的是,它们是如何在如此短的时间内做出这些调整的,比如说,比它们制造新精子的速度还快。

这听起来很不可思议,动物实际上可以根据社会环境改变精子的行为。帕特里斯,你到底是怎么研究这个问题的,因为这不是,这是很棘手的,我想要弄清到底发生了什么。

帕特里斯:所以我们想做的是操纵鱼的社会地位。我们抓住了返回上游产卵的鱼。我们把大小相等的鱼配对放在这个狭窄的跑道里。然后我们想要观察鱼的行为所以我们有了GoPro相机我们可以通过行为观察来确定哪条鱼是最占优势的。然后我们把优势雄性和优势雄性放在一起,然后把劣势雄性和劣势雄性放在一起我们测量它们的备用活力并计算它们有多少精子细胞。

克里斯-迈克尔,当你这样做的时候,这是否反映在你从动物身上回收的精子上?根据这些观察结果,社会暗示正在影响精子的行为,这是否会以你所预测的方式发生变化?

迈克尔:是的,当一个男性处于优势地位,然后变成了劣势地位,那么精子竞争的风险就会更高,我们看到这些男性的精子速度会增加。

Chris - Patrice,你知道它们是怎么做到的吗?因为变化太快了,它们不仅仅是在制造新的超级精子,它们在物理上改变了现有精子的行为,不是吗?

帕特里斯:没错。所以我们认为精液中有某种成分可以提高精子的功能。这就是我们现在需要探索的精液里有什么,它是一种蛋白质,还是一种相互作用来控制精子功能的酶。

Chris - Michael,你能做到吗,比如说,从一个优势雄性身上提取精子,过滤掉细胞,这样你就只剩下精液,然后把它加到一个劣势动物的精子里,看看它的生育能力是否得到了提高,反之亦然。

是的,这就是我们实验的下一个阶段。我们从优势雄性和劣势雄性中提取精细胞,并将它们重新组合在另一种状态雄性的精液中。我们所看到的是,当你把一个优势雄性的精子细胞放入一个劣势雄性的精液中时,你会看到精子速度的平均增加,相反的效果是,当你从一个劣势雄性的精子中取出精子时,精子速度通常会更快,我们看到,当它们在一个优势雄性的精液中孵育时,精子速度会下降。

Chris - Patrice,我们可以推断出在精液中会分泌一些东西来回应鱼对自己的威胁程度和优势程度的感知。这对精子有活跃作用。这是否反映在受精成功上呢,如果你用那些活跃的、加速的精子,它是否更有可能使卵子受精。

帕特里斯:是的,完全正确。所以我们发现,亚优势雄性的精液加速了精子,我们发现,如果我们把精液加入到优势雄性的精子中,也会增加它们的受精成功率,所以你说的很对,有适合度效应。

克里斯:那么你认为这意味着什么?

我想说的是精液精液与这个过程有关的观点已经流传了一段时间了但是我们缺乏实验证据来证明这一点。所以我们在这里所做的是能够提供证据来证明精液确实参与其中。现在我们真正需要的是调查精液成分,然后进行一些实验工作,将精液成分与精子功能联系起来。

克里斯-帕特里斯对女性也有影响吗?因为是精子细胞对进入精液的混合物做出反应吗?还是有可能当精子真正开始做受精的工作时,它们的能力比精子所能做的要强。

帕特里斯:对。这是一个很好的问题。我们还不太确定。雌性的卵子周围也有一种叫做卵巢液的液体。我们还不确定精液是如何与卵子周围的液体相互作用的。但这两种液体之间可能存在相互作用,这肯定会影响精子的行为以及不同雄性精子之间潜在的竞争力。

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