女性一般一個月只會排出一個優(yōu)質(zhì)、成熟的卵細胞，而男性一次則能夠釋放2-4億個精子。但是當(dāng)上億個精子同時奔向卵細胞時，為什么卵細胞那么專一，只會從中選擇一個結(jié)合成受精卵呢？

殘酷的“淘汰賽”

實際上，為了從數(shù)量眾多的精子中選出最優(yōu)質(zhì)的那一個，卵細胞決定采用最簡單粗暴，同時也是最高效的方法——死亡淘汰賽。

比賽的規(guī)則相對于每一個精子而言都是比較公平的，它們會同時從宮頸管前往宮頸，然后再通過子宮抵達輸卵管壺腹部，在那里與卵細胞結(jié)合。

整個賽道的全長約為7萬微米左右而，體長只有50微米的小蝌蚪們，游動速度已經(jīng)可以達到35微米/秒了，然而它們?nèi)匀恍枰ㄙM1.5-5個小時的時間才能抵達終點。這是因為比賽遠遠不止跑一場“馬拉松”這么簡單。

當(dāng)小蝌蚪們在悠閑地奔赴“愛情”的時候，首先給它們當(dāng)頭一棒的是陰道中的酸性環(huán)境。這里的ph值長期穩(wěn)定在4.0左右，并不會因為小蝌蚪身上的堿性物質(zhì)被中和掉，所以每一位參賽選手都必須硬抗住這一輪考驗。盡管它們身上還有堿性精液的保護，但是它們并不能堅持多久。這個時候，只有那些努力沖鋒的蝌蚪們才能把握住機會，順利過關(guān)；而那些因為體力不支或者扛不住酸液侵蝕的則會留在原地，等待被人體內(nèi)代謝分解吸收或者排出體外。

一個殘酷的事實是，99%的小蝌蚪們都沒能經(jīng)受住第一關(guān)的考驗，只有不到1%的選手們還有余力繼續(xù)向前。這一次它們停在了人生的三岔路口上，開始決定到底要走哪一條路前往卵巢。這個選擇將直接決定比賽的結(jié)果，因為通常來說，女性兩邊的卵巢是交替排卵的。如果選錯了前進的方向，那么這些小蝌蚪們就會發(fā)現(xiàn)，在費盡千辛萬苦來到卵巢之后，這里卻沒有自己想象中的卵細胞存在。

而那些選對了方向的小蝌蚪們也沒有時間沾沾自喜，因為作為一種外來細胞，小蝌蚪們的到來觸發(fā)了女性體內(nèi)的保護機制，釋放出了武力充沛的白細胞充當(dāng)護衛(wèi)。它們守護在卵細胞的宮殿之外，依靠體型優(yōu)勢肆意吞食小蝌蚪，并將它們分解成氨基酸。

歷盡千難萬險之后，能夠逃過白細胞的追捕，順利見到卵細胞的小蝌蚪們不超過200個。但是它們依然存在激烈的競爭關(guān)系。畢竟卵細胞只會接受它們中的一個，而任何一個小蝌蚪都不甘心就此孤獨地死去。

它們會如何決出勝負呢？卵細胞又是如何做到只和一個小蝌蚪結(jié)合的呢？

精子與卵細胞結(jié)合的瞬間

這是2016年美國芝加哥西北大學(xué)的科學(xué)家，在精子酶和卵細胞結(jié)合瞬間拍攝到的情景。只見卵細胞外產(chǎn)生了一道轉(zhuǎn)瞬即逝的閃光，它被科學(xué)家們稱之為“愛情的火花”。當(dāng)卵細胞釋放出這個“火花”的時候就以為有一個精子成功結(jié)合成受精卵了，同時也宣示著其他精子最終被淘汰。那么，它的具體過程是什么呢？

當(dāng)上億個精子經(jīng)過千難萬險來到卵細胞前時大約只剩下了200個，它們爭先恐后地圍繞著卵細胞，開始“挖掘”通往細胞核心區(qū)域的通道。但是作為人體內(nèi)最小的細胞，想要征服人體內(nèi)最大的細胞可不容易。

卵細胞的最外層是像火焰一樣的條狀放射冠，進入放射冠以后，還有一層透明冠，它們共同組成了卵細胞的保護和識別系統(tǒng)。

當(dāng)精子觸碰到卵子的放射冠時，精子的頂體外膜和頭部細胞膜會溶解破裂，形成許多小孔，釋放出頂體酶，不斷侵蝕和溶解卵子的外部結(jié)構(gòu)，就像挖金礦一樣，最終抵達其核心部位才能結(jié)合成受精卵。

在這個過程中，最先沖鋒的小蝌蚪往往會力竭而死，為它們身后的競爭者做嫁衣。誰也不知道，這條通道什么時候能夠挖通，也不知道為了挖通它需要犧牲多少人?；蛟S只需要50個小蝌蚪就能完成，又或者200名勇士全部犧牲最終也沒能征服卵細胞。

在受精之前，卵細胞會把數(shù)10億的鋅儲存在卵細胞表面的囊泡之中，它們占據(jù)了整個卵細胞鋅含量的90%。如果此時有一個足夠強大并且幸運的精子率先進到里面并且被卵細胞接納，這些囊泡就會像爆炸一樣，瞬間把大部分鋅離子噴發(fā)出去。也就形成了我們前面所說的“火花”。

而卵細胞只有噴發(fā)出多余的鋅，才有可能發(fā)育成熟。科學(xué)家們甚至認為，這個“火花”越大，卵細胞孕育成新生命的成功率才越大。也正是因為卵細胞在受精過程中發(fā)生了這樣一種結(jié)構(gòu)變化，其他精子才沒有辦法繼續(xù)進入細胞核。這些被拒之門外的精子們很快也會因為體力不支而凋亡，最終被巨噬細胞吞噬，并分解成氨基酸吸收掉。

雙胞胎是咋回事？

既然上億個精子進入人體之后，只有一個能和卵細胞結(jié)合形成受精卵，那么雙胞胎又是怎么回事呢？

這個并不難理解，首先雙胞胎分為同卵雙胞胎和異卵雙胞胎這兩種。當(dāng)一個精子和一個卵細胞結(jié)合形成受精卵的時候，如果正常發(fā)育只會形成一個胚胎，生下一個孩子。

但是這個受精卵在一些情況下可能分裂形成兩個胚胎，因為這兩個胚胎的遺傳物質(zhì)完全相同，所以在外貌、性別乃至性格上都會很相似，這就是我們通常所說的雙胞胎或者同卵雙胞胎了?，F(xiàn)在大街上看到的雙胞胎越來越多，其實有一些并不是完全依賴自然形成的，而是通過某些輔助生殖技術(shù)提高了雙胞胎的可能性。

那么異卵雙胞胎又是怎么回事呢？我們說過，女性有兩個卵巢，它們往往會在每個月進行交替排卵。但是也存在特殊情況，那就是左右兩邊的卵巢同時各排出一個卵細胞，由于卵細胞的存活期只有1-2天，所以想要形成異卵雙胞胎就必須在這時候即使受孕，而且要保證兩邊的精子與卵細胞都能成功結(jié)合形成受精卵，這個概率就比較低了。

盡管異卵雙胞胎的遺傳物質(zhì)都來源于同一對夫妻，但是由于兩對精子和卵子之間仍然存在一定的遺傳差異，所以這樣孕育出來的孩子往往比同卵雙胞胎的差異更加明顯。比如，性別不同的雙胞胎，也就是我們常說的龍鳳胎多半就是異卵雙胞胎。

不論如何，生命的誕生和孕育都不是一件容易的事情，每一個受精卵都是數(shù)億精子競爭勝利的結(jié)果。所以，我們每個人都是這個世界上獨一無二的勝利者，是父母孕育的最優(yōu)秀的孩子！

面對上億精子，為什么卵細胞可以那么專一，只和其中一個結(jié)合？