奇怪形状的小鼠精子可以用来区分物种

回想健康课并描绘一个精子。它有一个光滑的圆头，最后有一条细长的尾巴，对吧?事实证明，来自不同动物物种的精子具有不同的形状 - 正如“哺乳动物学杂志”的一项新研究所示，这些形状可以用来分辨密切相关的物种。

“在本文中，我们研究了18种不同啮齿类动物的精子形状，我们发现精子形状是一种可以用来区分密切相关的哺乳动物物种的特征，”Noédela Sancha说，共同首先该论文的作者和芝加哥菲尔德博物馆的研究员。“这是对这种啮齿动物的最大研究，这是品牌spankin'新”。

为了得出他们的结论，de la Sancha和他的第一作者，布宜诺斯艾利斯大学的Luis Rossi，不得不看很多精子。他们从来自Cricetidae家族的亚科Sigcriptontinae的58只南美啮齿动物中分析了50多个个体精子，为此，他们需要大量的腌制小鼠睾丸。

“当我在研究论文时，我困住了很多这些老鼠。当我们准备好雄性标本时，我们将睾丸放入福尔马林中，这样可以保留精子，”de la Sancha说。“很多人把睾丸扔掉了 - 它们是未充分利用的资源。”

然后Rossi和de la Sancha能够研究保存的精子，进行测量并观察形状和大小的差异。他们发现即使在非常密切相关的物种中，精子也会有很大差异。有些人像软冰淇淋蛋筒的顶部一样钩住了头部，而其他的则是圆形和光滑的，它们的尾巴大小不同。最常见的变异发生在精子的中段，这些中段充满能量产生的线粒体，为精子游动提供动力。

“最令人惊讶的是，精子的形状没有像我们想象的那样分组，”de la Sancha说。“你期望密切相关的物种的精子彼此非常相似，但它们的鉴别力确实很好。有时远缘相关物种的精子看起来比来自近亲的精子更相似。”

目前尚不清楚为什么不同的物种有不同形状的精子，但共同作者罗西假设不同的精子形状必须赋予啮齿动物某种优势。“精子竞争是后性交性选择的一种形式，影响动物精液特征的演变，”罗西解释说。“这项工作代表了我们理解进化进步如何最大限度地提高繁殖成功的一个重要步骤。观察精子还可以让我们看到形状是否可以追溯到物种之间的进化关系 - 生物学家称之为系统发育信号。”

但是，虽然两只啮齿动物的DNA可能非常接近并且它们看起来可能相同，但它们的精子可能具有完全不同的形状 - 它们属于不同物种的死亡赠品。“这增加了另一层证据，可以将物种分开，就像牙齿的形状或尾巴的长度一样，”de la Sancha说。

de la Sancha说，将这些啮齿动物区分开来会对医学和保护产生重要影响。“这些小鼠中的一些是特定疾病的寄主，”他解释说。“我们可以更准确地确定哪些标本属于哪个物种，我们就能越好地对抗这些疾病的蔓延。”

区分物种对于致力于保护这些物种的研究人员也至关重要。“我们现在还不知道这个星球上有多少物种，我们处于第六次大灭绝。我们丢失物种的速度比我们发现的物种更快，”德拉桑查说。“这项研究可以让我们更好地了解更大的生物多样性模式。使用精子告诉啮齿动物分开，为工具箱增加了一个工具。”

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