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线虫繁殖方式古怪而儒雅 或启发人类新生殖途径

http://www.kexue.com 2013-12-12 09:18:38 腾讯科学  发表评论


秀丽隐杆线虫(Caenorhabditis elegans)在生物实验室中是一种常见的模式生物

  秀丽隐杆线虫(Caenorhabditis elegans)是一种生存在温和土壤环境中的线虫。这种简单的生物只有300个神经元,它们在生物实验室中是一种常见的模式生物。但是它的生殖系统相当复杂。叶史瓦大学艾伯特爱因斯坦医学院一位分子遗传学家Scott Emmons研究了秀丽隐杆线虫的神经系统。Emmons说道:“尽管这些线虫的交配行为被描述为一种反射行为,但并非一种盲目的行为。”

  秀丽隐杆线虫拥有雄性和雌雄同体两种性别形式。雌雄同体的形式下有两个X染色体,而且拥有雌性的大部分器官。它在幼虫阶段首先发育出精子,然后是卵子,然后精子和卵子在受精囊中结合并且前往子宫。Emmons告诉《生命科学》道,秀丽隐杆线虫自己能够产下大约300个后代。雄性个体只有一个X染色体,而且不交配就无法繁殖。

  当雄性个体找到雌雄同体的个体时,它的尾巴就会阻止其向前移动。它沿着配偶的身体向后滑动,借助生殖器周围的感觉神经元感知它的阴道。之后它就会停止移动,伸展开一种名为骨针的硬质结构,并且以每秒7次的频率敲击配偶的身体。一旦它将骨针插入阴道中就会停止敲击,最终骨针内的感觉神经元会引发射精。

  找到配偶并非一直很容易,年轻的雌雄同体会拒绝交配,因此不成功的雄性就会继续前行。德州农工大学的微生物学家L. ReneGarcia已经证实,感觉神经元释放的神经信号多巴胺会告诉线虫放弃交配尝试在雌雄同体与一只雄性交配之后,受精卵就会在子宫内发育。经过大约40次细胞分裂,雌性就会一次性产下大约5到10个卵。一半的后代将是雄性,一半将是雌雄同体。当雌雄同体的个体自我繁殖时,它的所有后代都将是雌雄同体的。Emmons说道:“雄性的交配效率并不高,因此几代以后,这种线虫大部分就都是雌雄同体。”(过客)

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