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10个与动物精液相关的奇葩实验

作者:佚名 2015-11-18 浏览: 3,252 评论:0

摘要: 精液看起来很奇葩(咳咳咳,反正小编是没见过),而科学家也用精液做了一些奇葩的事情。从生物学的角度来看,有些成果似乎是天方夜谭,比如以下10个实验: 10.家鸡射出了野鸡的“种” 广大雄性生物永远都不能确定自己是不是自家孩子的生父(就算是DNA检测也有出错的时...

精液看起来很奇葩(咳咳咳,反正小编是没见过),而科学家也用精液做了一些奇葩的事情。从生物学的角度来看,有些成果似乎是天方夜谭,比如以下10个实验:

10.家鸡射出了野鸡的“种”

鸡

广大雄性生物永远都不能确定自己是不是自家孩子的生父(就算是DNA检测也有出错的时候啦)。但有样东西,他们倒是一直十分笃定。显然就是他自己的精液,千真万确是从自己阴茎里射出来的,所以从基因上来说就能肯定是他自己的“种”了,对么?别自鸣得意了,科学分分钟打你一脸。实验中,人们已经可以造出一种称为“种系嵌合体”的动物,这种动物自带两类细胞,分别拥有其独立的DNA。第一类细胞构成动物体的基本结构,而另一类生成于睾丸内的细胞,则构成精子。

这个实验在鸟类身上很容易实施。首先,从一例胚胎中提取精原细胞。然后将其注射进第二例胚胎的血液中。随着第二例胚胎的发育,这些“捐赠的细胞”自会在形成中的睾丸“繁衍生息”。之后,成年鸟射出的精子显现第一例胚胎的种性。

这一方法适用于所有奇葩实验。有这么一例实验,科学家们将野鸡的细胞移植进家鸡的睾丸中。这些家鸡与雌性野鸡交配后,它们的一些后代与普通野鸡完全相同。换句话说,这些后代的基因与“播种”的家鸡一毛钱关系都没有。沿用相同的方法,科学家们还将家鸡的精子移植进鸭子体内。要是他们再将鸭子的精子移植进野鸡体内,这一切就将形成一个完整的轮回,或者说是一个稳固的三角关系(小译插播:从此以后家鸡生野鸡,野鸡生鸭,鸭再生家鸡,鸡鸡鸭鸭,生生不息,可谓河蟹社会)。

9.从死袋鼠身上收集精液

袋鼠

自然界中,交配后雄性动物通常只能射在雌性动物体内。而实验室中,雄性动物有时也能根据指示射到其他地方。有一种比较权威的技术——电射精法,用电流通过动物的直肠,使之震颤直至释放精子。1965年,科学家们将此法施用于野生袋鼠。首先,他们射中动物,将其“放倒”后,进行以下四个步骤:将动物死尸摆成侧卧的体位,用手抚慰它的阴茎使其肿大,将探针塞入其肛门(23厘米/9英尺深)……然后快速做“活塞运动”。

就大多数物种而言,你真的没有必要一开始就杀死它们。1975年,科学家们对活袋鼠进行了此项实验。但实验进行得十分不顺。首先,庭审判定此行为属虐待动物。其次,他们能得到的精液极其稀少。如果科学家们对袋鼠进行麻醉,结果会有所改善,但远不如直接杀死它们来得有效。逆天的是,死袋鼠射出的精液反而是最多的。

另一个让人失望的因素是,无论在何种情况下,精液本身的质量并不是很好。其中的精细胞含量并不高,有的只是包裹着精子的黏性液体——精浆。但通过研究这些浆液,科学家们核实了一个很有趣的事实:袋鼠精液中的糖含量与其他哺乳动物的截然不同。也就是说,袋鼠精液可能与人类精液的味道不同,尽管没有人(当然还是希望业界良心们踊跃“尝”试)直接查证。

所有这类“袋鼠撸管”的结局还是美好的。1997年,科学家们终于找到了一个良方——仅麻醉袋鼠,通过电射精法就能获得可观的精细胞数量。这是一个双赢的局面:获得大量袋鼠精子且没有袋鼠死亡。

8.山羊的精液与仓鼠卵子结合(通过猪的子宫)

山羊

山羊和仓鼠杂交可谓是困难重重。甚至第一步就很艰难,如果只是把山羊的精液加入仓鼠卵子中混合,可能啥事儿也没有。就算把仓鼠卵子的外膜剥开也并没有什么卵用,山羊精液还是很难和卵子结合。不过到了1980年,科学家们找到了一个解决办法,先把山羊的精液放在猪的子宫内孕育,结果表明这样做确实有用。

具体的步骤是这样的:首先,帮助山羊在一个人造阴道中射精,将精液收集起来。然后从一头死猪身上切一部分子宫,把山羊精液放入子宫组织中,将其封口。接下来把封口的子宫浸入盐水中泡上几个小时,然后将精液从里面冲洗出来。这些步骤完成后,合格的山羊精液就算准备好了,最后将其与仓鼠卵子结合受精,就能孕育出山羊和仓鼠杂交体的胚胎。

再多说两句:一旦受精成功,这个混合体小胚胎可能也活不长久。(实际上就算是基因关系更加紧密的山羊与绵羊杂交体,通常也很难存活。)但那是下一个实验的问题了。

7.缺少DNA的线虫精液

精子

精液的作用是运输DNA,而一切的开端源自睾丸产生精液,并且如果运气好的话,那颗带着DNA的小蝌蚪可能成功抵达女性的卵子中,孕育出新生命。就酱简单粗暴。想想没有DNA的精液,等一下,这实在是太奇怪了,稍微有点常识的人都会知道这问题毫无意义。然而科学家们却用线虫(Caenorhabditis elegans)——蛔虫的一种,成功提取了没有DNA的精液。2000年的时候,科学家们找到了两种突变体,仅仅通过升高实验的温度,它们就可以诱使精液中运输的DNA数量减少。

令人惊奇的是,DNA的缺乏几乎无关痛痒,至少在开始阶段是这样没错。DNA数量不全的精液与非突变C型线虫精液的作用没什么不同。它们全都流入精液储存器官,也就是叫做受精囊(spermatheca)的地方。它们主动寻找卵子并与其受精。在每一个卵子中都孕育着一个小胚胎。只有一件事,DNA数量不全的精液不能做——那就是产生DNA。最终它发育成一种临界的情况:由于只有一半的基因组,胚胎停止发育,而彼时还只是发育出球形的细胞。

6. 将豹猫(Ocelot)精子植入普通猫体内

猫

猫的繁殖能力十分强大,它们的繁殖数量远超过我们可统计的范围。然而猫的野生近亲——豹猫,却恰恰相反。事实上,包括豹猫在内,世界上有很多物种都濒危灭绝了。科学家们在这种繁殖能力的巨大差别中看到了一个解决问题的机会,利用猫的繁殖能力,换句话说就是“借腹产子”。在一系列的实验后,基本上所有的猫都会如科学家所愿进行交配,受精并怀孕,唯一与以往不同的是它们的子宫将会用来培育那些野生猫科动物的受精卵。

为达成实验目的,科学家们尝试了许多方法。其中一种方法是将野生物种的胚胎直接植入猫的子宫内,还有一种方法是将重组过的野生物种的精子细胞植入猫的睾丸内,在这个实验中,我们会从豹猫的精子细胞中采样,接着还需要对猫的睾丸进行X激光放射以使其彻底丧失造精能力,之后再对猫的阴囊开刀并注入豹猫的细胞组织用以繁殖。最终,经过数周的适应周期,部分的豹猫细胞会成功的发育为成熟的精子细胞。

5. 猴子的细胞感染兔子精液中的病毒

猴子

精子的本能就是与其他细胞融合。在最理想的环境下,“其他细胞”指的就是卵子,但事实上精子不只是和卵子融合,有时候只有一些“聪明”的精子会这么做。

精子与其他细胞的融合时有发生:交配过后,当雄性体内的精子进入伴侣的体内并开始四处探索时,一些精子可能会“迷路”,它们不会继续向卵巢游走,而是随机地和一些其他细胞进行融合并向其注入DNA,之后这些融合产生的新细胞可能只会停留在雌性伴侣的喉咙、肝脏或除子宫外的任何部位,并且可能一直存活在那里。这听起来让人相当毛骨悚然不是么?现在避孕套的作用在你心里是不是顿时升华了一大截?

如果你给精子一点点化学上的刺激,它们甚至会变得更加“饥不择食”。举个例子,有这么一个实验,科学家们试图将兔子的精子和非洲绿长尾猴(African green monkey)的肾脏细胞融合起来。通常来说,兔子的精液是不可能对猴子的肾脏细胞产生任何有害影响的,因为兔子和猴子这两个物种已经分开生存了数个世纪,相同的疾病根本无法在这两个物种之间相互传播。甚至即使一只兔子在实验假设的状态下直接将精子射在一只猴子的肾脏上,这只猴子也基本上不会受任何影响。

但这次的实验却有令人十分诧异的“意外收获”。融合进行前,科学家在兔子的精液中附加了一种猿猴病毒——SV40,在实验过程中,许多实验用的肾脏都感染了这种病毒。虽然这样的实验的确让人很不舒服,但我们大概能从此次实验中总结出一个教训——永远别放心经过科学家之手的兔子精子。

4. 老鼠和绵羊交配安全吗?

绵羊

老鼠和绵羊进行性行为的阻碍因素有很多。害怕痒病可能就是其中一个。痒病是绵羊间常见的一种性病,会导致协调功能的丧失直至死亡。大量病例显示,痒病是由母体遗传给新生儿的。但痒病是否能通过性行为传播,还不得而知。为了找出真相,科学家从感染痒病的雄性中搜集了精子。

你也许会天真地想,接下来的步骤就该和雌性绵羊有关了吧,但是你错了!相反,科学家决定使用特殊血缘的老鼠。这些老鼠经试验成功包含了一种绵羊蛋白质,使它们易受痒病感染。由于痒病直接影响大脑,于是科学家直接将它注射到老鼠的头部。缘由是如果大脑没有因为直接暴露在感染精子下而受伤,当然也就不会因间接的性接触而受伤。

最终,老鼠并没有感染痒病,给正在考虑和绵羊发生关系的那些老鼠松了一口大气。几年之后,科学家进行了一个十分相似的实验。然而这一次他们使用了不同的痒病流,并且结果也是不一样的。注射精子之后,一些老鼠受到了感染。因此还需要更多的研究。

3. 青蛙和蟾蜍不只是朋友

蟾蜍

“真正的青蛙”属于蛙科大家庭,而“真正的蟾蜍”属于蟾蜍科。区别一目了然,对吗?当然,动物自身不会注意这些类别,尤其是他们求爱的时候。在一些报道中称观察到蛙属的青蛙和蟾蜍属的蟾蜍进行交配。。除争议性的报道之外,这两种两栖生物似乎并不能一起产生后代。首先,蛙科精子并不能渗透进蟾蜍卵子。

然而在实验室,科学家可以让蛙属和蟾蜍属至少在分子水平上有更多的性接触。1976年,科学家们通过把原子核也就是包含DNA的蛙科精子切片注射进蟾蜍卵子中克服了渗透壁垒。一旦进入到蟾蜍卵子中,蛙属精子原子核就开始了和卵子的结合。卵子膨胀起来,复制他们的DNA,然后分裂。然而最终,还是没能形成成熟的青蛙和蟾蜍的杂交胚胎。

2. 射出金鱼精子的斑马鱼

斑马鱼

哺乳动物后代的性别是由染色体遗传决定的。“XX”是雌性而“XY”是雄性。而某些爬行动物的后代性别则是完全关乎于气温。但是!斑马鱼的后代性别形成真心非常复杂。这可能涉及到一部分基因原因,但是环境也很重要。没有人能搞清楚这是怎么一回事。

我们现在知道这和原生的胚芽细胞(PGC)有一定的关系。这些原生胚芽细胞是一种特别的细胞,存在于胚胎中,却在卵子或精子中成长。你可以在实验室里通过直接切除或者隔离一种形成原生胚芽细胞必需的基因来除去所有的原生胚芽细胞。。

而最不可思议的事情是:如果你消除了斑马鱼胚胎中所有的原生胚芽细胞,它会成为不产精子的不育雌性。除去原生胚芽细胞还有一个不可思议的影响:它能使斑马鱼进入一种空白状态,可以通过从其他鱼类移植原生胚芽细胞来重新培养。大部分有趣的实验中,捐出细胞的鱼类都完全不同于接受细胞的斑马鱼。

一次实验中,科学家取出了这些空白状态的斑马鱼并采用了来自金鱼的原生胚芽细胞。移植之后,斑马鱼的两个睾丸长得特别奇怪。没有原生胚芽细胞的睾丸细小且不自然。而有原生胚芽细胞的睾丸,相比较而言,看起来比较正常。然而其实它的内部都充满金鱼的精子。正常来说,斑马鱼精子不会和金鱼卵子发生什么。他们能让金鱼受精,但形成的胚胎并不能孵化。但斑马鱼的金鱼细胞就不会遇到这样的困难。他们可以培育出能正常成长的完美金鱼。

1.女性精子

母鸡

公鸡产生精子。母鸡不能。这最起码是正常的繁衍方式。然而在实验室,这个规律可是完全被颠覆了。稍稍运用一些分子技术,你就可以从正常的雌性鸟类体内提取精子。

你有两种方式可以选择。第一种,你可以使一个雄性胚胎变为雌性。一些干扰性激素的化学物质可以做到这一点。随着动物的成长,它将拥有制造功能性精子的睾丸。第二种方法,你可以将早期胚芽细胞从雌性胚胎中取出并将它转移到雄性中。在雄性睾丸中,这些雌性细胞将发育为精子而不是卵子。

鸟类中出现雌性精子是一件非常神奇的事情。这涉及到性染色体的作用方式。雄性哺乳动物拥有Y染色体,而雌性没有。在鸟类中,这个状况是颠倒的。一种特别的染色体,W染色体,是雌性所特有的。雌性的基因型是“WZ”而雄性的是“ZZ”。在正常的染色体中,WZ精子是不存在的。

甚至在实验室中,大量的WZ细胞也只能停滞在成长后期阶段,并不能完全成熟。尽管少数的WZ细胞确实长成了精子,但是这些极少数的幸运者看起来似乎都能好好工作。通过一些涉及其他物种卵子的奇特测试,这一点已被证实了。如果注射进入鹌鹑的卵子或者注入老鼠的卵子,WZ细胞会引发胚胎开始成长,就像正常的ZZ精子那样。

这表明雌性精子也许可以开启一个不再需要雄性的新世界。我们能确定的是,这些实验是值得的,使母鸡离能够让母老鼠怀孕又近了一步。