美国女科学家专门收集海豚生殖器,研究海洋生物的交配和进化

 达拉·奥尔巴赫将海豚的阴茎标本解冻,再用一个啤酒桶把它灌满,与海豚生殖道标本缝合起来,以期解开海洋哺乳动物奇异生殖器官的进化之谜。

在位于德州加尔维斯顿的实验室,要是达拉·奥尔巴赫(Dara Orbach)收到联邦快递的包裹,里面八成是一枚冷冻的海豚阴茎。她会将其解冻、灌满水,再缝入雌海豚的生殖道。

“给我一个生殖道标本,我就能看出是哪种海豚,”奥尔巴赫说。研究海洋哺乳动物生殖器进化的研究人员屈指可数,她就是其中之一。他们要研究的是:这些错综复杂的系统——连同那些匪夷所思的褶皱和螺旋——是如何进化出来的。

奥尔巴赫感兴趣的问题,大多数人可能连想都不会想到。在勃起构成巨大阻力的情况下,公海豚是如何追赶交配对象的?目前,这个问题依然无解。但奥尔巴赫一心解开这个谜团,以及其他更为紧迫的难题。

但要解开这些疑问,研究人员需要一个稳定的生殖器来源,这些东西可不好到手。对奥尔巴赫而言,每次都要等一头海豚或海豹被冲上美国某处的海滩,她才有标本可用。地方当局收集到标本之后,会将标本的生殖器官切下冷冻起来,连夜送到她的实验室。

在她最近的研究中,扮演核心角色的那些生殖器是她花了好几年才收集起来的。这项研究涉及四个物种:海港鼠海豚、宽吻海豚、短喙普通海豚和港海豹。她收集了每个物种的一对生殖器官。为确保每一对生殖器官都相互匹配,奥尔巴赫只用来自旧金山湾的标本。

但奥尔巴赫感兴趣的不只是标本本身——她想知道,这些动物在交配时,其生殖器官是怎么契合起来的。为此,她不得不模拟出这些生殖器标本的勃起态,办法就是用一个啤酒桶往生殖器内灌满盐水溶液。

奥尔巴赫的海豚生殖器3D扫描图

然后,奥尔巴赫将“勃起”的阴茎与相应的生殖道——事先用硅胶制作好内腔模型——缝合起来。然后用福尔马林将其定型,再经乙醇缩水后浸入碘溶液,最后进行CT扫描。

扫描结果被转化为3D网格模型,这样一来,奥尔巴赫就可以任意模拟两者的相对位置了。但就这四个物种而言,有一点十分明显:每一对生殖器官都只有一种契合方式。“怎么才算完全契合,一眼就看得出来,”她说。

“我们把内腔模型跟阴茎放在一起对照,两者严丝合缝的程度让我们叹为观止,”奥尔巴赫说。纵然存在各种弯曲和螺旋,这些海洋哺乳动物的生殖器依然契合得天衣无缝。

要在野外观察到这些动物的交配,其难度是非常大的,所以,这些难得的扫描也让我们得以一窥这些生物的性行为。其中一条线索源于港湾鼠海豚和瓶鼻海豚的大型生殖道褶皱。“海豚阴茎绝对没法长驱直入,”奥尔巴赫说,除非母海豚旋转身体。

这也许意味着,通过进化,这两种海豚的雌性个体变得能控制雄性的进入深度。若是母海豚通过蜷曲,用生殖道褶皱挡住去路,公海豚的生殖器头部就无法抵达其宫颈,受精概率由此降低。

对海豚而言,这可能是一种巨大的进化优势。这两种海豚的孕期长达一年,若是为不太合适的雄性孕育后代,其代价会格外高昂。“雌性海豚也许能通过身体校准,控制与哪只雄性生育后代,”奥尔巴赫说。普通海豚和港海豹不具备如此巨大的生殖道褶皱,因此,对它们来说,唯一的物理障碍的就是雄性生殖器的长度。

但在实验室中研究生殖器标本只是奥尔巴赫的工作之一。现在,她计划到海洋之中,试着观察这些动物在野外环境下的交配,探究其行为是如何利用这种独特的进化结果的。“这样的工作环境太不同寻常、太特别了,”奥尔巴赫说。

翻译:雁行

来源:Wired

造就:剧院式的线下演讲平台,发现最有创造力的思想

 

美国女科学家专门收集海豚生殖器,研究海洋生物的交配和进化

扫一扫手机访问

条留言  
给我留言