微小昆虫藏有巨大精子 长为精囊的30倍

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巨大的精子

       近日科学家展示了一种具有巨大精子的小昆虫。这种生长在马来西亚热带雨林的地面小虫子名为Zorotypus impolitus，雄性个体产生的单一精子长达昆虫本身30倍，精子会被包裹在精囊里并依附在雌性个体的下腹。雌性昆虫将决定是否将这个巨大的单一精子转移到自己的生殖道里。虽然大多数昆虫早在几百万年前就已经排抛弃了这种原始的交配系统，但Zorotypus impolitus却仍将其沿用至今。
Zorotypus impolitus属于一种名为Zoraptera的罕见昆虫种类。它们常被称为地面虱子或者毫无根据的天使昆虫。这个只有几毫米长的生物看起来类似白蚁，一生大部分时间都生活在腐木里，主要以菌类为食。
虽然这种地面虱子看起来不起眼，却属于地球上最成功的动物群体之一：飞虫，也称有翅亚纲。尽管该物种存在极大的多样性，但所有飞虫的交配方式却大同小异：所有的雄性个体将自己的精子直接送至雌性个体的生殖器洞口。“一般来说这就是交尾，”意大利锡耶纳大学的罗马诺·达尔莱（Romano Dallai）这样说道。
然而Zorotypus impolitus却是这一规则的特例。达尔莱和他的同事在实验室里培育了Zorotypus impolitus并观察它们是如何交配的。出人意料的是，雄性个体并没有把精子放在雌性的生殖道里。
“这是我们首次在有翅昆虫里发现外部传输精子的情况，” 达尔莱这样说道。在昆虫世界里，外部传输只出现在古代无翅膀生物里，例如弹尾虫，但它们会使用另一种系统。“雄性将精囊放在泥土里，随后雌性个体将它捡起来，” 达尔莱解释道。
Zorotypus impolitus比弹尾虫要更高级，但它也可能代表了真正交尾进化过程的一个中间阶段。雄性果蝇则是进化过程中的下一个阶段。尽管它们会把精子放在雌性个体生殖器洞口，“但部分仍停留在洞口外，雌性会以它为食，” 达尔莱说道。
所有有关Zorotypus impolitus的交配都非常奇怪。雌性Zorotypus impolitus开始了这个过程，它们接近雄性个体并用它们的触须按抚后者。如果雄性个体想要交配，它会移动到雌性个体后面并表演一段简单的舞蹈：它向前向后移动，低下头晃动它们的触须。
该过程的高潮是雄性个体滑到雌性个体身下几秒钟，并将精囊黏在雌性个体的下腹：一个小包裹装满了大惊喜。“这是我们在所有昆虫物种中发现的最小的精子包裹，” 达尔莱说道。其它物种的精囊一般2毫米宽，而Zorotypus impolitus的精囊只有0.1毫米宽。
然而，当达尔莱解剖其中某些精囊时却发现每个精囊包含的单一精子长达3毫米——大约相当于雌性个体的身长。这看起来非常奇怪。雄性一般想要极大化它们与雌性卵子交配的概率，因此只产生一个但无比巨大的精子？
达尔莱认为这可能是赢过竞争对手的一种方式。“这个精子如此巨大以至于它能填满雌性个体生殖道里的全部空间，因此其它雄性个体无法再与雌性个体交配。” 同时一次只产生一个精子也保证了它向这一雌性个体提供交配所需要的全部物质，从而给自己留下足够多的空间与其它雌性个体交配。