雌性配子喜歡具有不同免疫基因的精子
通過聰明的伙伴選擇,動(dòng)物可以增加其后代的未來成功。對(duì)于某些物種,即使在性行為之后,這一過程仍在繼續(xù)。Plön馬克斯普朗克進(jìn)化生物學(xué)研究所的研究人員發(fā)現(xiàn),在魚類中,魚卵細(xì)胞參與了受精的決定。雄性配子細(xì)胞的遺傳物質(zhì)中的基因積累決定了哪個(gè)精子被允許進(jìn)入卵細(xì)胞。由于脊椎動(dòng)物在免疫系統(tǒng)方面非常相似,包括對(duì)于所討論的基因復(fù)合物,研究人員認(rèn)為其他脊椎動(dòng)物的卵細(xì)胞 - 甚至可能是人類的卵細(xì)胞 - 能夠控制它們的受精。
不僅生物體的明顯特性,例如大小,速度或強(qiáng)度,總是決定一個(gè)人是否能夠存活。如果沒有強(qiáng)大的免疫系統(tǒng),任何動(dòng)物都不能存活很長時(shí)間,更不用說產(chǎn)生后代了。由于父母的一半免疫基因分別與后代一起傳播,因此選擇最能補(bǔ)充自身免疫基因的性伴侶是值得的。
但如何識(shí)別具有正確免疫系統(tǒng)的伴侶呢?許多脊椎動(dòng)物可以聞到同一物種成員身體自身的防御機(jī)制。甚至人類也有這種能力。在伯爾尼大學(xué),Manfred Milinski后來在Plön的馬克斯普朗克進(jìn)化生物學(xué)研究所進(jìn)行研究,幾年前發(fā)現(xiàn),女性發(fā)現(xiàn)男性的氣味更具吸引力,其免疫系統(tǒng)可以最大程度地補(bǔ)充自身。
在這里,“主要組織相容性復(fù)合物(MHC)”的基因發(fā)揮了決定性的作用,這是一種極其可變的免疫基因在染色體6上的積累。“我們前段時(shí)間已經(jīng)發(fā)現(xiàn)基因復(fù)合物如何影響人體的氣味米林斯基解釋說,當(dāng)我們選擇一個(gè)合作伙伴時(shí),這就發(fā)揮了重要作用。“有了這樣的免疫基因,它可以補(bǔ)充你自己的基因,你后代的免疫系統(tǒng)特別多樣,可以抵御大量的病原體。”
欺騙性的伴侶選擇
嚴(yán)格來說,這種解釋僅適用于每一種情況。每個(gè)人類和大多數(shù)動(dòng)物的每個(gè)基因都有兩個(gè) - 通常是不同的 - 。在每種情況下,卵子或精子細(xì)胞僅接受兩種基因變體中的一種。因此,一些細(xì)胞具有彼此匹配的免疫基因變體。在受精過程中,卵細(xì)胞因此實(shí)際上可以與已經(jīng)給予MHC變體的精子合并,盡管先前的伴侶選擇和似乎匹配的免疫基因。
因此,雞蛋 - 而不是女性 - 必須選擇自己的伴侶,即具有互補(bǔ)MHC變體的精子。根據(jù)Plön的研究小組的說法,這正是棘突的卵細(xì)胞所做的??茖W(xué)家們向卵細(xì)胞提供了具有不同MHC變異的精子,觀察了哪些雄性配子成功。“我們的實(shí)驗(yàn)表明,受精機(jī)會(huì)最高的精子是MHC可能與卵子不同的精子,但仍有一定的相似性,”馬克斯普朗克研究所進(jìn)化免疫基因組學(xué)研究小組負(fù)責(zé)人Tobias Lenz解釋道。在Plön。
因此,結(jié)果與早期研究相關(guān),這些研究表明,當(dāng)具有中等差異的兩個(gè)配子在MHC中合并時(shí),提供了免疫防御的最佳狀態(tài)。然而,太大的差異顯然會(huì)適得其反:“只有略微不同的MHC變異的精子更容易被卵細(xì)胞接受而不是具有完全不同的免疫基因的精子,”Lenz解釋說。
交配后選擇
研究人員還不知道雞蛋如何選擇精子。“我們的實(shí)驗(yàn)表明,即使在性行為之后,選擇過程仍在繼續(xù)。由于不可能根據(jù)氣味判斷哪種免疫基因變體最終會(huì)成功,因此卵細(xì)胞的選擇對(duì)于伴侶選擇是極其重要的補(bǔ)充。因此,后代對(duì)病原體的抵抗力更強(qiáng),因此具有進(jìn)化優(yōu)勢,“Milinski解釋說。另外,卵細(xì)胞可以通過這種方式避免不需要的雄性的精子受精。
在魚類中,由于難以控制的外部受精,這種搭便車者是一個(gè)特別潛在的問題。然而,由于右免疫基因的選擇也是人類發(fā)展的一個(gè)決定性因素,這將是可能的,人與人之間,卵子的細(xì)胞也參與決定哪些精子被允許施肥他們。
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