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進(jìn)化的邏輯︱發(fā)育策略:青春期總動員

史鈞
2023-09-08 17:08
來源:澎湃新聞
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所有的中學(xué)老師都知道,男生和女生的發(fā)育并不同步。這其實(shí)是一件非常奇怪的事,從理論上說,兩性要想建立理想的合作關(guān)系,就應(yīng)該在相同的年齡同步成熟才對,那樣才不會浪費(fèi)在一起的好時光。但男女的青春期和性成熟卻錯開了幾年,說明他們對最佳時機(jī)的選擇沒有達(dá)成一致,或者說存在某種沖突——錯位,是兩性博弈的結(jié)果。

在青春期之前,男孩與女孩很少在意對方的性別,在一起嬉戲打鬧也不大會害羞。進(jìn)入青春期之后就不同了,身體的蛻變?nèi)招略庐?,他們的第二性征逐步展現(xiàn)出來,而隨著體內(nèi)激素如海潮般涌動,不解風(fēng)情的純真年代也成為過去。

所謂第二性征,是相對于第一性征而言。第一性征就是生殖器官,兩性各不相同,借以分出男女。第二性征是除生殖器官以外的輔助性特征,比如乳房和胡子。當(dāng)我們看到第二性征時,就算不去直接觀察第一性征,也可以判斷此人的性別。比如我們看到一個人長著滿臉大胡子,不必脫掉褲子仔細(xì)檢查,大致也能知道他是個男的。簡單說,第二性征具有顯著的識別功能。

但識別功能不是主要的,第二性征之所以出現(xiàn),是因?yàn)槟信臋C(jī)體內(nèi)涵發(fā)生了變化,尤其是以雄激素和雌激素主導(dǎo)的內(nèi)分泌系統(tǒng),呈現(xiàn)出顯著的差異。出現(xiàn)這種分化不是便于識別,而是為了制造不同的生殖細(xì)胞,也就是精子和卵子,以及輔助精子和卵子結(jié)合的通道,陰莖和陰道。

青春期前,男性的睪丸很小,陰莖也不顯眼,大致相當(dāng)于小手指粗細(xì),平時低調(diào)內(nèi)斂,偶爾挺直,也只是排尿反應(yīng)而已,也可能是練習(xí)海綿體充血功能。總之,男孩對此相當(dāng)?shù)?,很少想入非非?/p>

到十歲左右,男孩的睪丸開始急速擴(kuò)容,雄性激素水平隨之上升。不同個體隨生活環(huán)境與營養(yǎng)狀況不同,表現(xiàn)會略有波動,但總的來說,陰莖進(jìn)入膨脹模式,短短四五年間,就會長到成人大小,此后便不再生長。同時睪丸開始生產(chǎn)精子,第二性征初步發(fā)育,胡子露頭、聲音變粗、骨骼和肌肉不斷強(qiáng)化,為激烈的雄性競爭奠定物質(zhì)基礎(chǔ)。十五歲以后,基本進(jìn)入成熟期,精子數(shù)量和激素水平漸漸達(dá)到頂峰,在古代就可以結(jié)婚生子了。

青春期的發(fā)育策略帶有明顯的功利色彩。兒童期性器官不發(fā)育,是因?yàn)橛貌恢?,那時男孩要節(jié)省能量,用于發(fā)育大腦和其他器官。生殖器官直到青春期才加速發(fā)育,因?yàn)樯挲g到了,打那以后,男性身體的大部分工作,都圍繞制造精子和推銷精子而展開。

睪丸中有一種生精細(xì)胞,又叫精原細(xì)胞,專門負(fù)責(zé)制造精子。它們先后形成初級精母細(xì)胞、次級精母細(xì)胞、精子細(xì)胞,最后發(fā)育為成熟的精子。經(jīng)過減數(shù)分裂,成熟的精子只含有普通細(xì)胞一半的染色體,與卵子細(xì)胞中的另一半染色體配對后,最終發(fā)育為擁有完整染色體的后代。

為了保證充足的精子供應(yīng),精原細(xì)胞必須不斷分裂。生殖系統(tǒng)就像高速運(yùn)轉(zhuǎn)的生產(chǎn)車間,稍有故障差錯,都會影響產(chǎn)品的質(zhì)量。精子對于溫度尤其敏感,為了給精子降溫,睪丸甚至下降到了腹腔以外,這就是人類睪丸如此顯眼的原因。如果睪丸不能降出體外,而是留在腹腔,腹腔里的高溫會造成精原細(xì)胞退化萎縮,無法生成健康的精子,也就是醫(yī)學(xué)上的隱睪癥。

此外,許多生化因素也都會對精子產(chǎn)生影響,如抽煙、喝酒,甚至燙頭,都可能導(dǎo)致精子畸形。

從青春期開始,男性就在不停地產(chǎn)生精子,到五十多歲時,精母細(xì)胞已經(jīng)分裂了800多次,每次分裂都有出錯的風(fēng)險(xiǎn),使得精子的基因突變率大約是卵子的5倍。折算下來,健康男性平均有四分之一的精子是畸形的。而錯誤的精子將會產(chǎn)生錯誤的后代,所以機(jī)體必須設(shè)法降低精子錯誤率,并為此設(shè)置了重重質(zhì)檢環(huán)節(jié),其中一個重要的措施就是“游泳競賽”。

交配結(jié)束后,所有精子都會游向卵子。而正常情況下,卵子只會接受一個精子。精子要想成功,就必須從數(shù)以億計(jì)的同伴中脫穎而出——這是簡單高效的篩選原則。理論上,只有最優(yōu)秀的精子才能“到達(dá)”卵子,其他精子注定只是陪跑;參與競爭的精子數(shù)量越多,勝利者就越優(yōu)秀。所以精子采用"以數(shù)量取勝”的策略,并以此作為男性的行為指南。

女性有著與男性完全不同的發(fā)育策略

卵巢是女性最重要的生殖器官,功能與男性的睪丸相類,主要任務(wù)是分泌雌性激素、制造卵子。與精子不同,卵子采用“以質(zhì)量取勝”的策略,不只數(shù)量少,而且個頭大,一個卵細(xì)胞可以裝下數(shù)以萬計(jì)的精子(雖然它只接受一個)。如此巨大的細(xì)胞需要復(fù)雜的制造工序和物質(zhì)供應(yīng),因此卵巢的工作機(jī)制和睪丸截然不同。

令人驚奇的是,卵巢在胎兒期就已經(jīng)基本形成,其中貯存著700多萬原始的卵細(xì)胞,又叫卵原細(xì)胞。女孩出生時,卵原細(xì)胞經(jīng)過自我篩選,數(shù)量減少到200萬左右,到青春期前后,就只剩下幾十萬了。卵原細(xì)胞減少的過程與女孩的身體發(fā)育大致同步,二者都是激素變化的結(jié)果。

在十歲之前,女性生殖系統(tǒng)基本處于靜默狀態(tài)。從十歲左右開始,卵巢慢慢啟動,雌激素水平逐漸上升,起點(diǎn)和男性差不多。女性第二性征最遲在13歲左右出現(xiàn),以月經(jīng)初潮為標(biāo)志性事件,表明青春期正式到來;此后需要幾年時間進(jìn)入性成熟期,約三十年以后進(jìn)入更年期,卵巢功能迅速衰退,漸漸失去生育功能。

在女性身體發(fā)育過程中,決定生育功能的關(guān)鍵,是卵原細(xì)胞的保有數(shù)量。

有一部分卵原細(xì)胞會形成卵母細(xì)胞,每個卵母細(xì)胞都由一些小泡包裹,負(fù)責(zé)提供營養(yǎng)和安全的環(huán)境,也就是卵泡。一般情況下,成年女性每個月經(jīng)周期只有一個優(yōu)勢卵泡成熟,最終釋放出成熟的卵子。整個過程復(fù)雜而繁瑣,并且受到激素的嚴(yán)格調(diào)控。

隨著女性年齡的增長,卵母細(xì)胞不斷消耗,后來只剩下不到一千枚,其余都自行凋亡??鄢龖言泻筒溉槠?,加上絕經(jīng)之后不生產(chǎn)卵子,女性一生中排出的有效卵子總數(shù)非常有限,大致只有400枚左右。與男性每天制造數(shù)億精子相比,數(shù)量懸殊驚人。這種細(xì)胞層面的差異,最終將表現(xiàn)為男女行為層面的差異,并導(dǎo)致男女博弈策略的差異。

也就是說,女性在青春期之前,卵子的準(zhǔn)備工作已基本完成,之后只是不斷成熟并按時釋放卵子,卵子質(zhì)量明顯受到貯存時間的影響。就像保存在冰箱中的食品,保存時間越長,新鮮度就越低。隨著女性年齡的增長,卵子質(zhì)量會不斷下降,甚至可能導(dǎo)致胎兒畸形。常見的唐氏綜合征就是卵子質(zhì)量缺陷的結(jié)果,患者往往在十歲之前死亡。女性年紀(jì)越大,后代發(fā)病率越高,到了四十歲以后,卵子因?yàn)榇娣艜r間太長而過了保質(zhì)期,幾乎不再具有生育價值。

而精子的制造工序則不然。男性每天都可以生產(chǎn)數(shù)以億計(jì)的新鮮精子,貯存時間很少超過十天,隨用隨取,質(zhì)量基本可以得到保證。雖然隨著年齡增長,精子質(zhì)量也會下降,但遠(yuǎn)不如女性卵子質(zhì)量下降那么明顯。

簡單直白地說,成年女性的主要任務(wù)是保存卵子,而非制造卵子。成年男性的主要任務(wù)是制造精子,而非保存精子。

當(dāng)精子和卵子發(fā)育成熟時,青春期總動員基本就完成了。在性激素的熏染下,青年男女的一舉一動都帶著強(qiáng)烈的荷爾蒙氣息,他們不再是中性的男孩或女孩,而是性別分明的男人和女人。他們整裝待發(fā),投奔沒有硝煙的兩性戰(zhàn)爭,作戰(zhàn)目標(biāo)基本一致:為精子尋找卵子/為卵子挑選精子,并讓它們結(jié)合成為一個全新的生命。

為了完成生育任務(wù),作為精子和卵子的代理人,各位紅男綠女必須展開種種匪夷所思的表演,努力向?qū)Ψ秸故咀约旱膶?shí)力,從而獲得對方的合作許可,共同走向婚姻的殿堂。為了順利完成擇偶工作,人類專門創(chuàng)造了一個清新的詞匯:戀愛。

戀愛的本質(zhì),就是選擇合適的配偶。

與其他動物一樣,男女選擇配偶的過程也有相對明確的策略,就像下圍棋,充滿了見招拆招的套路,雙方纏斗在一起,為的是拓展自己的空間,壓縮對方的優(yōu)勢。其中男性擇偶策略稍顯主動,女性擇偶策略則略顯被動,總體結(jié)果是——“雙贏”。

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史鈞,生物學(xué)博士,專注于進(jìn)化論領(lǐng)域的科普寫作,已出版多部科普作品,其中《其實(shí)你不懂進(jìn)化論》獲得第十六屆文津獎,并入圍2020年中國好書。生命的進(jìn)化是符合邏輯的過程,底層邏輯就是自然選擇,在此基礎(chǔ)之上,又衍生出了許多其他邏輯,共同構(gòu)成了一個復(fù)雜的理論體系。本專欄將對這一理論體系進(jìn)行深度梳理,詳細(xì)介紹其中的各種邏輯關(guān)系,討論生命的本質(zhì),理解生命的意義。

    責(zé)任編輯:單雪菱
    校對:欒夢
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