雄性动物也能怀孕生子?中国科学家实现突破,让公鼠生下10个后代


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在自然界中 , 绝大多数的繁育后代这项艰巨的任务 , 都是由雌性个体完成的 , 而由雄性来承担的只有极个别动物 , 比如海马、海龙等 。 那么 , 是否能够让雄性个体来代替雌性来代替完成孕育后代这个重任 , 则是长期以来困扰科学家们的一个热点和前沿话题 。
不久前 , 我国海军军医大学的研究团队 , 就以大鼠为实验对象 , 开展了雄性个体孕育后代的研究 , 成功让雄性大鼠怀孕 , 而且还顺利产下后代 , 在预印本bioRxiv上 , 研究团队发表了题为“基于雄性共生体的妊娠大鼠模型”论文 , 向世界展示了这一打破自然界规律的研究成果 。

受到海马生殖方式的启发
海马是一种属于海龙科的辐鳍鱼类 , 和其它大部分鱼类不同 , 海马的尾鳍发生了完全地退化 , 而且脊椎也演化成和猴子的尾巴一样 , 伸缩性极强 , 可以卷曲起来来勾住附近的物体 , 这对于它们捕食、逃避天敌具有重要作用 。

同时 , 海马也没有鱼身上的鳞片 , 只有一层薄薄的皮肤覆盖在骨架之上 。 在运动时 , 海马只能直立地在海水中游动 , 依靠短小而且透明的胸鳍来实现转向 , 同时依靠背鳍的伸缩来推动身体的移动 , 这种运动方式与海水的流体力学方式正好相反 , 所以海马的活动能力非常低 , 游动速度相对其它鱼类来说 , 显得过于笨拙 。

海马和地球上绝大多数的动物 , 在生殖方式上也“对着干” , 那就是由雄性负责怀孕和生产 。 在交配季节到来时 , 雄性和雌性要在海水中“跳”好几天的舞 , 之后“对上眼”的两只异性才发生交配行为 。 这时 , 双方将尾部勾在一起 , 雌性海马将产卵器插入雄性的孵卵囊中 , 将卵子输入其中 , 在10多秒的交配时间内 , 雌性海马一次性将1500多颗卵子注入到雄性个体身体内 。

之后 , 卵子与精子相遇形成受精卵 , 并孵卵囊的内壁结合起来附着在上面 。 这时候 , 孵卵囊的作用就相当于雌性的子宫 , 向受精卵提供丰富的氧气和养料 , 受精卵在里面直至孵化并进行初步的发育 , 在受精卵孵化后 , 海马幼崽还将在“育儿袋”中待上一段时间 , 依靠雄性个体在育儿袋中分泌的物质来提供养分 , 1个月之后 , 随着“育儿袋”的收缩 , 雄性海马将海马幼崽挤压到海水中 , 完成生殖繁育的过程 。

研究人员在大鼠身上做的实验
为了验证胚胎能否在“雄性子宫”中是否能够顺利发育 , 我国的科学家们以大鼠为实验对象 , 开展了共生体模式下的雄性受孕实验 。 具体过程可以简要归纳为以下几个步骤:
一是进行“连体”操作 。 选择一对雄性和雌性大鼠 , 将雄性大鼠进行阉割 , 并将其与雌性大鼠背靠背连接在一起 , 形成一种类似“连体”的模式 , 在生物学中 , 将这种模式称为“异时共生” 。 通过这样的操作 , 可以将雄性和雌性的血液、体液以及激素环境进行互通 , 从而完全改变了雄性个体的身体内部微循环 。

第二步 , 实施子宫移植 。 选择另外一只雌性大鼠 , 应用一项新技术 , 将其子宫的右髂总血管与雄性副肾的右部总血管实行连接 , 相当于在雄性大鼠的体内 , 移植上另一只雌性大鼠的子宫 。 当移植后经过两个多月的观察后 , 以没有出现明显排斥反应的实验对象为新的起点 , 进行接下来的实验操作 。

第三步 , 进行胚胎移植 。 将已经处于囊胚阶段的大鼠胚胎 , 分别移植到雄性移植子宫以及雌性老鼠的原生子宫内 。
第四步 , 实施“剖宫产” 。 当胚胎发育21天之后 , 对雌性和雄性大鼠都施行“剖宫产” 。 该项实验 , 一共在雌性原生子宫中移植了562个胚胎 , 在雄性移植子宫中移植了280个胚胎 , 最终通过雄性移植子宫成功产出了10只后代大鼠幼崽 , 不过 , 在妊娠的过程中 , 部分共生老鼠个体中 , 雄性个体移植子宫中出现了“死胎”情况 , 说明在胚胎发育的阶段出现了某些不确定性的异常 。

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