據外媒報道，在不同的動物物種之間，精子的大小有很大的差異。但為什麼精子的大小會有如此大的變化，而它們的共同工作是使卵子受精？在《自然-生態學與進化》上發表的一篇新文章中，來自斯德哥爾摩大學的研究人員稱，只有當精子在雌性體內遊動時，動物的精子進化才會變得超強。
精子是已知的變化最大的細胞類型，其大小從淡水輪蟲的0.002毫米到果蠅的近6厘米不等。解釋為什麼精子如此多變在過去100年裡一直是進化生物學的一個主要焦點，因為精子，無論來自什麼生物體，總是有相同的功能：使卵子受精。
斯德哥爾摩大學動物學系研究員Ariel Kahrl說：“研究人員通常試圖通過關注精子如何競爭使卵子受精或雌性如何選擇精子使其卵子受精來解釋精子多樣性。但事實證明，拼圖中還缺少一塊–精子和卵子相遇的位置也能影響精子的大小。”
為了研究受精的位置如何影響精子的進化，研究人員彙編了3200多個動物物種的精子大小數據–從珊瑚到哺乳動物，包括人類–並根據精子和卵子相遇的位置對每個物種進行分類。
Ariel Kahrl解釋說：“在體內受精的物種中–如哺乳動物、鳥類和昆蟲–精子在雌性體內使卵子受精，而在體外受精的物種中–如海膽和許多魚類物種–精子和卵子被釋放到水中，受精發生在雌性身體之外。”
研究人員發現，與使用體外受精的動物的精子相比，使用體內受精的動物的精子平均長六倍，而且尺寸變化更快。
“當精子在外部釋放時，選擇使精子的尺寸保持較小，以使雄性產生大量的精子，”動物學教授、該論文作者Rhonda Snook說。“但是當精子在內部受精器中被轉移到雌性時，雄性可能會用更大的精子進行競爭，而雌性可能更願意用更大的精子使卵子受精。”
研究人員還研究了在無脊椎動物中發現的第三種受精形式，即spermcasting，精子從外部釋放，然後被雌性從水中過濾出來，然後在雌性體內使卵子受精。
斯德哥爾摩大學動物學系副教授、該研究的資深作者John Fitzpatrick說：”Spermcasting代表了體內和體外受精的混合，這讓我們有機會看到受精過程的哪一部分影響了精子進化。
在採用Spermcasting形式的動物物種中，該研究發現精子很小，就像外部受精者，但進化很快，就像內部受精者。
“我們的結果清楚地表明，精子和雌性之間的相互作用有助於產生我們今天在動物身上看到的精子大小的巨大多樣性。”John Fitzpatrick說：“精子和雌性之間相互作用的潛力越大，精子的進化就越快。”
既然人類是體內受精物種，這是否意味着男性擁有超大的精子？事實證明並非如此；人類的精子大小與那些被釋放到水中的動物的精子的大小差不多。
“在像人類這樣擁有龐大身體的動物中，精子在雌性的生殖道內被稀釋。從精子的角度來看，稀釋發生在雌性體內還是在海洋中並不重要–稀釋會使精子保持很小。只有當精子被限制在雌性體內的小空間里時，精子才會變得超大，”Ariel Kahrl解釋說。