许多准爸爸声称,他们愿意承担伴侣怀孕期间的背部疼痛、器官痉挛和宫缩疼痛。但到目前为止,雄性海马是唯一实现这种交换的脊椎动物。
这些非凡的鱼可以容纳超过 1,000 个胚胎在产下它们之前,它们会在“育儿袋”中停留长达一个月的时间。听起来像是怀孕了,对吧?你连一半都不知道。我们现在有迹象表明,海马育儿袋可能比我们想象的更像子宫。
澳大利亚悉尼大学和拉筹伯大学的研究人员最近重点研究了鱼属胚胎如何发育的问题。海马在父亲的照顾下获得营养。
海马属于一个相当独特的海洋生物俱乐部,被称为海龙科,其中还包括海龙和海龙。
对它们来说,怀孕完全是父亲的工作,母亲在漫长的求爱舞蹈后将受精卵输送到他专门的孵化结构中。
但我们从来没有完全清楚我们应该在多大程度上采用怀孕的类比。雄性海马只是为吸食蛋黄的幼海马提供的一个华丽的肉巢,还是说它的育儿袋里有更复杂的东西?
这不仅仅是一个好奇的问题——了解一群脊椎动物中的雄性如何促进胚胎发育可以揭示动物界其他角落(包括我们自己)的进化。
“我的团队正在使用一系列技术来研究海马怀孕的生物学,”说悉尼大学遗传学家兼研究小组组长卡米拉·惠廷顿(Camilla Whittington)。
“我们想更多地了解海马育儿袋以及它保护和支持小海马的方式。”
其中一项技术涉及比较大腹海马新受精卵的干重(腹吸虫)与新生儿的体重来确定所谓的肥大指数(MI)。
一般来说,动物在胚胎时期有两种增强能力的方法。在所谓的卵石质,我们称之为蛋黄的预先包装的营养物质的储存提供了构建块和燃料。
肥大型另一方面,描述了来自母体的营养物质的输送,例如通过胎盘。
许多动物在其早期发育过程中依赖这两种喂养过程的结合,在吸收来自母亲的物质之前先吸收蛋黄一段时间。
这种海马的 MI(更准确地说,它的父系指数(PI))表明,当后代在育儿袋中时,它们的总干质量没有发生太大变化。
鉴于它们显然是从蛋黄供应开始的,如下所示,随着蛋黄用于能源和建筑,它们的干质量应该会减少。所有迹象都表明父亲在他们成长过程中给他们补充营养,很可能是以脂质的形式。
后期腹吸虫带有蛋黄的胚胎(箭头)。 (Skalkos 等人,J. Comp. Physiol. B,2020)
“这真的很令人兴奋,因为这是了解男性怀孕期间爸爸和宝宝之间关系的一大进步,”说领导这项研究的悉尼大学生物科学家 Zoe Skalkos。
这也只是第一步。知道海马是由爸爸喂养的,这是一个重大发现,但它并不能完全解释其工作机制。
研究小组怀疑他们在收集样本时发现了一些线索。
遗憾的是,这些海马标本必须被安乐死才能进行分析。它让研究人员有机会仔细观察鸡蛋牢固地嵌入育儿袋壁的方式,就像子宫中的鸡蛋一样。之前的一项研究甚至暗示可能涉及某种形式的类似胎盘的连接,包括卵子嵌入处扩大的血管。
“不过,它并不完全像人类胎盘——例如,它们没有脐带。我们需要做进一步的组织学工作来证实这一点,”说惠廷顿。
尽管如此,海马育儿袋内的组织似乎至少具有一定的输送营养物质和氧气的能力,还可能具有免疫力,以保护正在成长的幼崽免受感染。
寻找独立进化的母体营养示例之间的重叠是总体了解怀孕的好方法。
“这项工作进一步证明,海马的雄性怀孕可能与其他动物(包括我们人类)的雌性怀孕一样复杂,”说惠廷顿。
它甚至可能帮助人类父亲兑现暂时承担重担的承诺。我们准备好了吗?
这项研究发表在比较生理学杂志B.









