《PNAS》：精子让卵细胞受精是偶然事件还是被选中的触发事件？

7月11发表在《PNAS》的一篇文章表明，在一次射精中存活时间更长的精子，其受精后代的早期存活率和成年后身体素质更高。

英国东安格利亚大学和瑞典乌普萨拉大学的这项最新研究结果可能对适应性进化和辅助受精技术（如体外受精）具有重大意义。

人们一直认为动物单次射精生成的可育精子都能产生可活后代。但很少有人去研究一种自然选择的重要程度——精子对后代生存活力的影响。

这篇《PNAS》文章使用了体外受精（externally fertilising）的斑马鱼，探讨了单次射精内所有可育精子对后代健康的影响，这些差异甚至还能传递给再下一代。

东安格利亚大学生物科学院的Simone Immler博士说：“我们发现，相比非选择控制的精子，人工选择存活时间长的精子所繁育的后代存活率和成年表现更好。因此，通过选择去除精液中的低质量精子可实现后代优化。”

“其中，由存活时间长的精子生产的雄性后代具有较高的健康程度，这种影响也会持续影响到下一代的雌雄子嗣。”

研究表明，来自一只斑马鱼同一次射精所产生的精子的特征和基因组成各不相同。换句话说，这暗示每个精子内基因组成可能影响了该精子的特征。

科学家基于寿命选择精子，并利用体外受精技术（in vitro fertilisation，IVF）来控制精子激活（与水接触）时间和受精发生。

立即激活或受精的处理方式被称为“短激活时间（SAT）处理”；让50%精子不再移动后再加入卵子的处理方式被称为“长激活时间（LAT）处理”。LAT组后代的生存率比SAT组后代的生存率高7%，此外，LAT组后代中的雄鱼游的明显更快。

接下来，研究人员还对第一次实验所产生的成年雄性和雌性后代的繁殖成功率进行评估。LAT和SAT精子的雌性后代繁殖成功率没有明显差异，但LAT的雄性后代繁殖成功率比SAT高4个百分点。与LAT组雄性交配的雌鱼能生产更多的卵子（卵子产量多20%）。

Immler博士说：“实验结果清晰地说明了，通过单一特征筛选受精精子能对后代产生显著影响。这种精子选择不仅直接影响后代的健康性状，而且对下一代的表现也持续存在。”

同一个体的同次射精产生各种各样的精子，精子性状可对后代造成终身影响，研究发现精子形状差异存在遗传基础。这项有趣的发现解释了为什么精子表现各具不同。

“我们的发现很可能对关键进化过程产生重大影响，还为临床和农业辅助受精技术提供了至关重要的见解。如IVF的这些非自然生殖技术实际上省略了许多天然步骤，可能造成的后果需要更深入的理解。”

精子让卵细胞受精是偶然事件还是被选中的触发事件？根据这项实验论证，在自然条件下，一个精子与卵细胞的相遇和受精很可能是冥冥中的注定事件，毕竟活得久的精子更容易产生健康的后代。