兔为什么有两个子宫 ?

2024-11-19 阅读 348
更新于 2024年11月21日
雌性生殖器的形态在哺乳动物物种之间存在显著差异,形态多样性主要是由于两个苗勒管前部融合程度的差异造成的,根据融合程度的不同,哺乳动物子宫分为双子宫、双分子宫、双角子宫、单子宫[1]。
在性分化之前,雄性和雌性胚胎都有双潜能性腺,它们同时拥有沃尔夫管(Wolffian duct)和苗勒管(Müllerian duct),这些导管可以根据胎儿的激素状态分化为男性或女性生殖器官。
在雄性中,睾酮通过形成附睾、精囊促进沃尔夫管(蓝色)分化为男性生殖道,在雌性中,苗勒管(红色)会持续存在并分化为女性生殖道,包括输卵管、子宫、子宫颈和阴道上部。[2]
雌性哺乳动物生殖道包括输卵管、子宫、宫颈和阴道。(ovaries:卵巢(白色);oviduct(黄色):输卵管;ulerus:子宫(红色);cercix:宫颈(粉色);vagina:阴道(绿色)。)
ovaries:卵巢;oviduct:输卵管;ulerus:子宫;cercix:宫颈;vagina:阴道。单孔目动物和有袋动物,苗勒管融合完全缺失,导致形成两个子宫。单孔目动物没有阴道,有袋动物有两个侧阴道和一个产道。
啮齿动物(例如小鼠、大鼠和豚鼠)和兔形目动物(兔子和野兔)苗勒管融合部分有大部分缺陷,导致形成两个子宫和一个阴道。称双子宫。
反刍动物(鹿、驼鹿、麋鹿等)、蹄兔、猫和马两个子宫大部分长度是分开的,但共用一个子宫颈。称双分子宫。
在狗、猪、大象、鲸鱼、海豚、眼镜猴和灵长类动物中,子宫的上部保持分离,但下部融合成一个单一的结构。称为双角子宫。
高等灵长类动物的苗勒管完全融合,导致形成具有单个子宫颈和阴道的单个(“单”)子宫。
雌性生殖道的解剖变异甚至可以在一个物种内观察到,例如,蝙蝠的亚种可以有不同类型的子宫。
目前已经发现有多种基因参与雌性生殖器的形成、退化和分化。而造成哺乳动物生殖器分化成不同形态的基因包括Wnt7a、Hox基因簇、Ovo1。
Hox基因是一个高度保守的含有同源结构域的转录因子家族,与果蝇Antp和Ubx复合物中的基因同源。在脊椎动物中,Hox基因除了在形态发生和模式形成中的作用外,还获得了几种次要功能,包括肢体发育和泌尿生殖器官发育。在哺乳动物中,HoxA-9、HoxA-10、HoxA-11和HoxA-13的表达影响了雌性生殖器的形态和功能[3]。
Hox基因表达模式与雌性生殖道的进化(两栖动物只显示一侧)所以胚胎发育时,苗勒管的融合影响了子宫的个数和形态。兔子的双子宫对于其快速繁殖和扩大种群规模有正向作用。当雌兔进入孕期,一侧的子宫口封闭且停止排卵的情况下,另一侧的子宫还可以照常接收卵子和精子。也就是说,兔子是一种在怀孕期间还可以继续受孕的动物。除此之外,母兔是没有发情期的,随时都可以发情,这样就可以保证母兔在365天都可以处于怀孕状态。
参考^ Feldhamer, G., Drickamer, L., Vessey, S. & Merritt, J. Mammalogy: Adaptation, Diversity, and Ecology^Kobayashi A, Behringer RR. Developmental genetics of the female reproductive tract in mammals. Nat Rev Genet. 2003 Dec;4(12):969-80. doi: 10.1038/nrg1225. PMID: 14631357.^Lynch, V. J.; Roth, J. J.; Takahashi, K.; Dunn, C. W.; Nonaka, D. F.; Stopper, G. F.; Wagner, G. P. . (2004). Adaptive evolution of HoxA-11 and HoxA-13 at the origin of the uterus in mammals. Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, 271(1554), 2201–2207.
这是个可以延展得很深的话题。
问题一:为什么人会得双子宫病(且有的双子宫还能正常生育),而兔子不会得“单子宫病”?发现什么了么?
上一个回答说过了:
兔爷本身就是版本答案,不是问题。要是你跟他们不一样,多半是你变异了。
问题二:常见的哪些雌性哺乳动物可以享受性交,并以此为乐?倭黑猩猩、海豚、人类等等
而它们往往都是单子宫单胎动物。
为什么会这样?
事情还得从两亿年前说起。对地球上大多数生物来说,一个活体内有另外一个活体的情况,多半是寄生虫。
大多数生物都是体外生育的,哺乳动物这种奇葩除外。
哺乳动物是什么时候有子宫的?子宫这种容忍异体入侵的结构究竟是如何发生的?
一般来说,不同生物的身体内存在不同的MHC(要组织相容性复合体 major histocompatibility complex,人类的MHC通常被称为HLA (human leucocyte antigen,HLA)),异体的MHC进入后会引起免疫应答,也就是说免疫系统会组织一切力量清除外来入侵的MHC,这也是器官移植后需要免疫抑制剂的原因。
但是子宫是个神奇的地方,在怀孕期间,它可以关闭子宫内的免疫应答,从而使得胎儿免受攻击。
这让你想起了什么?
没错,事实跟你的想象惊人的接近。
最近十年,科学家有了新的发现,一个国际科学家小组已经确定了标志着哺乳动物怀孕过程的大规模遗传变化。
他们发现成千上万的基因在哺乳动物的子宫中表达,其中包括许多对母胎交流和免疫系统抑制非常重要的基因。
令人惊讶的是,引导子宫发育的这些基因似乎是通过转座子编译的。转座子是什么东西?简单来说,转座子是一类可以移动位置的基因,如果把DNA比作一条流水线的话,那么转座子就是流水线上自由移动的工人,很多转座子的移动复制会导致疾病。
转座子,一类古老的,可移动的基因。
有很多科学家认为转座子属于一种寄生基因,来自远古病毒或者寄生虫。
研究小组发现怀孕的时候,决定生育的大多数基因已经在其他器官和组织系统中扮演了角色,比如大脑、消化系统和循环系统。但在怀孕的过程中,这些基因被吸收到子宫中表达,用于新的目的。它们能够被孕酮激活(孕酮是一种对生殖至关重要的激素),表达新的功能。
研究小组发现,这个过程是由转座子调控:通过随机地将自己插入基因组的其他地方,转座子似乎已经将这种激活机制传递给了附近的基因。
"基因需要某种方式来知道何时何地表达,"林奇说。"转座子似乎带来了这些信息,使得旧基因能够在怀孕期间在一个新的位置--子宫中表达。哺乳动物很可能因为这些转座子而有一个免疫抑制的子宫。"
林奇和他的同事们指出,转座子协调大规模的、全基因组的变化,使得许多基因能够被相同的信号激活:在这种情况下,孕激素,有助于推动怀孕。
林奇说:"很容易想象进化是如何改变现有的事物的,但是像怀孕这样的新事物是如何演变的却很难理解。现在,我们对这一过程有了一个前所未有的新的解释机制。"*1
好了现在回到两亿年前看看发生了什么。这个时候,哺乳动物的祖先开始出现了。目前哺乳动物一共有三种:
单孔目(原兽亚纲):原兽亚纲的仅有的一目,只有鸭嘴兽和针鼹两类动物。
鸭嘴兽是进化史上大奇葩,从三叠纪到现在都是独自进化的,改动不大,没有啥近亲,还在下蛋。
有袋动物(后兽亚纲):现在大多数存在于澳大利亚。
有袋动物1亿多年前跟我们胎盘动物分家了,也是独立进化的奇葩。
有袋动物因为澳大利亚的地理隔绝,所以没有跟胎盘动物充分竞争,导致澳大利亚岛上去了兔子、猫老鼠等等哺乳动物版本答案以后,被疯狂物种入侵。
胎盘动物(真兽亚纲):现存最多的哺乳动物。
现在让你排个序,你觉得哺乳动物的出现顺序是怎样的?
没错,就是单孔目先出现,然后是有袋动物和胎盘动物分家。
因为有袋动物在澳大利亚地理隔离,所以很多形态都比较原始。
所以要一窥我们祖先的子宫,可以看看有袋动物和单孔目。
单孔目有两个子宫。
有袋动物的翘楚:袋鼠与人类不同,袋鼠妈妈有两个子宫,两个侧阴道和一个产道,而且两个子宫是完全独立的。在怀孕末期形成的新胚胎会在第二个"未使用的"子宫发育。然后,从小袋鼠从第一次开始吸奶算起,到第二个胚胎进入发育结束,一共持续时间可长达11个月或以上。
当育儿袋中幼仔的不再喝奶了,休眠的胚胎又开始生长,循环重新开始,雌性在怀孕后期回到发情期,交配,并形成另一个胚胎。
也就是说,在育龄,袋鼠可以一直怀,一直生,两个子宫轮班生,不停歇的。
虽然大多数哺乳动物需要在怀孕和下一胎之间进行一段时间的休息(哺乳期),或在季节性缺乏资源的时期停止怀孕,但袋鼠是唯一一个能够声称在一生中永久怀孕的物种。
看到这里你肯定要说一句:畜生啊!