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作者:兰德隆•谢特尔兹

美国哥伦比亚大学内外科医学院妇产科副教授,纽约产育基金会研究部主任,曾与人合著《从受孕到出生:生命舞台的序幕》

作者:大卫•罗维克

曾任《时代》杂志科学和医学栏目记者。

导语

人类从很早以前就开始怀疑男性的精液在卵子的受精和孩子性别的确定上都起着重要的作用。

那么"大自然母亲"是如何选择性别的?现在的科学家对生男生女现象所做的解释,其中大部分很有趣,有些甚至堪称神奇……

发现史

17世纪

人类从很早以前就开始怀疑男性的精液在卵子的受精和孩子性别的确定上都起着重要的作用。

人类知道精液中存在精子

然而,直到17世纪才有人真正确定精液中存在着精子。不过,当时仍然没有人确切地知道它们是什么或有什么用处。有人认为每个精子中都装着一个完全成形但是极其微小的婴儿,这个微型婴儿进入子宫后会逐渐长成正常婴儿。

18世纪

蝌蚪实验让人类知道精液的作用

又过了很长一段时间,精液或精子在人类生殖过程中的作用都无法得到证明。到了18世纪,有人用青蛙做实验,最终证明精液的某个组成部分是必不可少的受孕要素。因受阻而无法接触精液的卵子都没有变成蝌蚪,接触到精液的卵子则都变成了蝌蚪。

19世纪20年代

在母狗卵巢中发现胚胎存在

19世纪20年代,卡尔•冯贝尔将对受孕过程的研究又向前推进了一步。冯贝尔解剖了不同怀孕阶段的母狗,发现胚胎(受精卵)附着在子宫内壁上,随后又发现怀孕初期可以在输卵管中找到胚胎。他曾猜测这些"胚珠"是否完全由男性产出;或许是在同房过程中整个儿被送入女性体内。但是后来他沿着母狗的输卵管找到了卵巢,在有些狗的卵巢表面发现了鼓鼓囊囊的卵泡,而卵泡里面就是看起来跟他一直在研究的"胚珠"非常相似的卵子。

19世纪80年代

只有让两个生殖细胞结合在一起才能产生一个新生命

又过了几十年,越来越多的谜题被破解,此时另外一些研究者已经在动物身上实实在在观察到了精子穿过卵子的现象。从19世纪80年代起,科学界就已经普遍接受了这样的认识:生殖细胞的结合是受孕和生殖的必要条件,而且男性和女性对后代的遗传影响几乎完全对等。1883年,皮埃尔•范贝内登以前所未有的说服力表明,事实就是如此——他的论据是生殖细胞的染色体数量只有体细胞(比如构成皮肤、骨头和肌肉等的细胞)的一半。因此,只有让两个生殖细胞结合在一起才能产生一个含有足够染色体的新细胞,而这个新细胞最终可以发育成一个人类生命。

1902年

命名性染色体

希望大家都还记得,染色体是细胞核内载有遗传基因的微小物质,因此含有决定我们的生理特点(眼睛、头发和肤色等)的遗传密码。男性生殖细胞和女性生殖细胞——精子和卵子——的结合会形成一种新的"种细胞",也就是胚胎,里面含有生成一个新的人类生命所需要的全部染色体,携带着每个人所独有的基因组合。 因此,范贝内登的发现非常重要。但这仍然没有解释大自然是如何决定卵子受精后发育成不同性别的孩子,甚至没有告诉我们孩子的性别是由父母中的哪一方决定的。不过,没过多久就有人开始给出近似的答案了。

对未受精卵细胞的染色体所做的研究发现,细胞核内的染色体都成对排列,而且每一对看起来都搭配得天衣无缝。精细胞则不同,每个细胞核内都有一对不相配的染色体,这对奇怪的染色体中有一条明显小很多。 研究者们很快就意识到这种"不一致"或许正是性别选择的关键。

美国动物学家C.E.麦克朗于1902年首次将这对不相配的染色体命名为"性染色体",其中较小的是Y染色体,较大的是X染色体。精细胞成熟至能胜任授精工作时会一分为二,成对的染色体则会分开进入各个新细胞。研究者们假设,Y染色体会进入一个新形成的精细胞,X染色体会进入另外一个,最终由Y精子授精的卵子会发育成一种性别的后代,而由X精子授精的卵子会发育成另一种性别的后代。

1956年

确定人类个体细胞染色体数量

1905年,N.M.史蒂文斯博士证实 ——但仅在低等的粉虫身上——由Y精子授精的卵细胞全部发育成雄性,由X精子授精的卵细胞全部发育成雌性。又过了20年,研究者们才证实这一规则对许多更加高级的动物也同样适用。人类的染色体比很多原始动物的更为细微,因此研究者们直到1956年才正式确定人类的每个体细胞含46条染色体,每个生殖细胞含23条染色体。

20世纪50年代

确定X染色体的精子最终会孕出女孩,而携带Y染色体的精子最终会孕出男孩

20世纪50年代,哈佛大学的约翰•洛克博士和哥伦比亚大学的兰德勒姆•谢特尔兹博士用显微镜观察了人类受孕的整个过程,这在人类历史上尚属首次。大量不同的实验发现,携带X染色体的精子最终会孕出女孩,而携带Y染色体的精子最终会孕出男孩。

下期预告
  • 1、性染色体的发现史

    大自然母亲如何性别选择

  • 2、女王细胞的爱情之舞

    百万精子的艰辛追求之路

  • 3、宫颈黏液的分泌规律

    宫颈粘液法确定排卵日

  • 4、基础体温确定排卵日

    是作为判断排卵日很必要的辅助方法

  • 5、排卵检测工具

    是检测工具而并非预测工具

  • 6、确定排卵的其它方法

    经间痛也是可靠的排卵日判断工具但并不适用所有人

合作机构北京科学技术出版社

北京市科普传媒基地,获得"全国新闻出版先进集体"、"北京市精神文明单位"、"北京市纳税信用A级企业"、"北京市科学技术普及工作先进集体"等荣誉。

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