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KK体育官方网站美国女科学家专门收集海豚生殖器研究海洋生物的交配和进化

发布日期:2024-07-26 13:00浏览次数:

  达拉·奥尔巴赫将海豚的标本解冻,再用一个啤酒桶把它灌满,与海豚生殖道标本缝合起来,以期解开海洋哺乳动物奇异生殖器官的进化之谜。

  在位于德州加尔维斯顿的实验室,要是达拉·奥尔巴赫(Dara Orbach)收到联邦快递的包裹,里面八成是一枚冷冻的海豚。她会将其解冻、灌满水,再缝入雌海豚的生殖道。

  “给我一个生殖道标本,我就能看出是哪种海豚,”奥尔巴赫说。研究海洋哺乳动物生殖器进化的研究人员屈指可数,她就是其中之一。他们要研究的是:这些错综复杂的系统——连同那些匪夷所思的褶皱和螺旋——是如何进化出来的。

  奥尔巴赫感兴趣的问题,大多数人可能连想都不会想到。在勃起构成巨大阻力的情况下,公海豚是如何追赶交配对象的?目前,这个问题依然无解。但奥尔巴赫一心解开这个谜团,以及其他更为紧迫的难题。

  但要解开这些疑问,研究人员需要一个稳定的生殖器来源,这些东西可不好到手。对奥尔巴赫而言,每次都要等一头海豚或海豹被冲上美国某处的海滩,她才有标本可用。地方当局收集到标本之后,会将标本的生殖器官切下冷冻起来,连夜送到她的实验室。

  在她最近的研究中,扮演核心角色的那些生殖器是她花了好几年才收集起来的。这项研究涉及四个物种:海港鼠海豚、宽吻海豚、短喙普通海豚和港海豹。她收集了每个物种的一对生殖器官。为确保每一对生殖器官都相互匹配,奥尔巴赫只用来自旧金山湾的标本。

  但奥尔巴赫感兴趣的不只是标本本身——她想知道KK体育官方网站,这些动物在交配时,其生殖器官是怎么契合起来的。为此,她不得不模拟出这些生殖器标本的勃起态,办法就是用一个啤酒桶往生殖器内灌满盐水溶液。

  然后,奥尔巴赫将“勃起”的与相应的生殖道——事先用硅胶制作好内腔模型——缝合起来。然后用将其定型,再经乙醇缩水后浸入碘溶液,最后进行CT扫描。

  扫描结果被转化为3D网格模型,这样一来,奥尔巴赫就可以任意模拟两者的相对位置了。但就这四个物种而言,有一点十分明显:每一对生殖器官都只有一种契合方式。“怎么才算完全契合,一眼就看得出来,”她说。

  “我们把内腔模型跟放在一起对照,两者严丝合缝的程度让我们叹为观止,”奥尔巴赫说。纵然存在各种弯曲和螺旋,这些海洋哺乳动物的生殖器依然契合得天衣无缝。

  要在野外观察到这些动物的交配,其难度是非常大的,所以,这些难得的扫描也让我们得以一窥这些生物的性行为。其中一条线索源于港湾鼠海豚和瓶鼻海豚的大型生殖道褶皱。“海豚绝对没法长驱直入,”奥尔巴赫说,除非母海豚旋转身体。

  这也许意味着,通过进化,这两种海豚的雌性个体变得能控制雄性的进入深度。若是母海豚通过蜷曲,用生殖道褶皱挡住去路,公海豚的生殖器头部就无法抵达其宫颈,受精概率由此降低。

  对海豚而言,这可能是一种巨大的进化优势。这两种海豚的孕期长达一年,若是为不太合适的雄性孕育后代,其代价会格外高昂。“雌性海豚也许能通过身体校准,控制与哪只雄性生育后代,”奥尔巴赫说。普通海豚和港海豹不具备如此巨大的生殖道褶皱,因此,对它们来说,唯一的物理障碍的就是雄性生殖器的长度。

  但在实验室中研究生殖器标本只是奥尔巴赫的工作之一。现在,她计划到海洋之中,试着观察这些动物在野外环境下的交配,探究其行为是如何利用这种独特的进化结果的。“这样的工作环境太不同寻常、太特别了,”奥尔巴赫说。

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