精子是如何找到卵子的呢？

人和大多数高级动物都是有性繁衍，需要两性的生殖细胞结合才能孕育新的生命。那么在此过程中，精子是如何游动找到卵子的？过去的研究表明，卵子有吸引精子的趋化性以及可能吸引精子的物质，因此可以让精子找到卵子并与卵子结合。但是，更重要的是，精子必须有强大的运动能力，才能游到卵子存身的地方与卵子结合。

精子的运动是靠自身摆动长尾巴，驱使自己前进。精子的长尾巴是一种鞭毛，可以通过扑打来向前运动。扑打尾巴的运动需要动能，精子的动能来自哪里呢？研究发现，精子运动的推动力既依赖于精子的解剖特点，也依赖于精子鞭毛内部的能量代谢。

解剖发现，精子鞭毛上有纵行排列的收缩蛋白、粗大纤维和相关的微丝及微管。为了克服诸如宫颈黏液这样的黏性腔液的阻力，精子需要有持久的推动力。于是，精子通过自身的能量代谢过程产生能量，即把三磷酸腺苷酶（ATP）这种生物化学能量转变为机械动能，推动精子游动。水生动物的精子常常靠这样的游动方法让精子穿过水域去与卵子相会。

不过，当生殖系统完全位于体内时，如人的生殖系统，精子就需要和大量的表面积做抗衡，精子的移动会需要更多的能量。事情是否是这样呢？新的研究也发现，尽管精子可以通过能量转换来推动自身前进，但精子也会利用女（雌）性生殖道的环境进行滑行，以节约能量，就像鸟儿在空中飞行会利用上升的热气流托举一样进行滑行飞翔。

加拿大多伦多大学的辛顿研究团队拍摄了人类精子在距离玻璃表面1微米时的活动现象，并将其与在大量溶液中游动的精子做比较。结果发现，当精子在一个表面上游动时，会采取一种特别的滑行游动方式，从而能够沿着表面游得更快更直。当精子处于模仿人类生殖道的黏液中时，这种滑行游动出现的频率会更高。这表明，精子可以利用滑行节约能量。

相比之下，公牛的精子在紧贴一个表面时游得更慢。输卵管是人类精子与卵子相会和受精的地方，是一个封闭而高度黏稠的环境，也是一种狭窄的通道。人类精子采用的滑行游动模式似乎非常适合人体的生殖系统。

相比之下，牛的输卵管更大，因此公牛精子和表面发生摩擦关系的机会要低得多，因此，主要靠精子的供能进行游动。人类的精子沿着输卵管表面游动的机会更多，因此会采用一些滑行的行为。这种滑行不仅能节约能量，而且精子会游得更快更直，也能更有效地找到卵子并与之结合。这也说明，人类精子的运动更适应狭窄生殖系统环境。

本文节选自《百科知识》杂志

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