对于中国古代神话中的哪吒,我们都知道其母亲怀了他三年零六个月,以至于在哪吒出生后,他的父亲以为生了个妖怪,差点将他当场砍死,得亏哪吒的妈妈拼死相护才活了下来。

这种怀孕时间远超常理的事件或许大家觉得只会发生在神话故事里,但其实在我们现实的某些哺乳动物中,有些动物妈妈会延长自己的怀孕时间数月甚至数十个月,而这种现象称为“胚胎滞育”。

➤胚胎滞育的发现及历史

这种现象最早是由欧洲的猎人发现,他们在猎杀鹿群的时候,发现了一些不对劲的地方,因为这些猎人是知道鹿群的交配季节和生育季节的,在生育的季节,鹿群会比较容易猎杀。

但这种经验到了狍子这里好像就变得不是那么管用,猎人们发现,虽然这些狍子在7~8月会进行交配,不过到了正常应该生育的时间,有些狍子却迟迟没有生育,这是为什么呢?

在1854年,生物学家Bischoff通过取样150头母狍子子宫内的胚泡,并得出结论:这些狍子迟迟没有生育的原因是由于子宫内胚泡生长异常缓慢所导致的。

这项研究也作为了Bischoff的第一篇论文发表。

此后,科学家对这种“神奇的现象”产生了兴趣,但是研究主要还是集中在狍子上,可狍子不适宜作为实验对象,因此研究进展的不是很顺利。

直到1887年,法国自然学者Fernand Lataste发现哺乳啮齿类动物(沙鼠和小鼠)的妊娠期有延长的现象,研究才开始有了新的起色。

自小鼠被定义为滞育物种后,就成为了实验室的常客,并且现在对小鼠的研究也是最深入的。

第三种被证实存在胚胎滞育现象的物种是犰狳,随后还发现了水貂、黑熊、有袋动物、海豹甚至蝙蝠等物种都具有滞育现象,滞育时间从几十天到十几个月不等。

图源:J.Patrick Fischer

截至目前(最新被证实存在滞育现象的哺乳动物是中国的大熊猫),有超过130种哺乳动物被确认“可暂停怀孕”

值得一提的是,有袋动物占到了现在已知滞育哺乳动物的四分之一,虽然发现的时间偏晚,但是有袋动物胚胎滞育发生率在所有哺乳动物家族中是最高的。

负鼠

并且滞育最长时间记录保持者就是泰玛小袋鼠,长达11个月的“暂停怀孕时间”。

➤胚胎滞育产生的原因

胚胎滞育属于最早期胚胎生长的停止或减慢,与交配时间或怀孕时间无关。

其主要特征就是当受精卵从输卵管下降形成胚泡后,延迟了植入子宫内膜的时间。

因此在最早期,描述滞育现象的术语为“延迟植入”,但在第二次胚胎滞育研讨会上认为“胚胎滞育”才是描述这种现象的最佳术语。

第二次胚胎滞育研讨会参会人员

因为对于那些原本胚泡就不能立即植入的物种(比如有袋动物)来说,会产生歧义。

在1970年,胚胎培养技术的发展得以让科学家近距离观察到滞育性胚泡的活动,研究表明,在小鼠滞育性细胞中,细胞分裂停留在了细胞周期的G1期,胚胎的代谢也受到了抑制。

这种代谢降低和细胞周期停止(或是大大减慢了细胞周期)现已被确定为所有哺乳动物滞育性胚泡的特征。

而造成代谢降低和细胞周期停止的原因来自子宫分泌物,这种分泌物充当了子宫内膜与胚泡的联系人;当分泌物降低,胚泡会进入滞育期,相应的,如果要重新激活胚泡,就需要子宫分泌物增加。

除此之外,影响滞育的因素还有很多种,包括季节性、光周期、温度、哺乳期泌乳等。

➤为什么动物会产生滞育现象?

很大程度上还是来源于外界环境的情况,哺乳动物利用胚胎滞育来延缓后代的出生,避免在不利的条件下对后代造成影响。

比如水貂一般会在每年冬至日过后发情并进行交配,因为水貂对光照时间比较敏感,(北半球)冬至日之后,白天时间变长,这种短日照到长日照的变化会让水貂进入发情期。

但是水貂在1~2月交配后,不会马上进入怀孕状态,因为它的胚泡处于游离状态,没有在子宫着床发育,只有等到春分(3月21日)后,水貂才会分泌黄体酮,开始激活滞育胚泡,然后怀孕一个多月后,水貂宝宝出生,这时候外界已经是温暖的春季,而不是寒冷的冬季。

这也是典型的季节性滞育。

➤研究滞育的意义

虽说人也属于哺乳动物,但滞育现象在人身上目前没有出现过,所以了解哺乳动物如何“暂停怀孕”更多的意义在于对胚胎技术理解,因为胚泡进入滞育的时间与IVF(人工体外受精)将胚胎转移到子宫内膜的时间是相同的,更好的了解滞育可以帮助我们改善如何培养胚胎。

小鼠体外细胞培养

此外,滞育还可以得到更好的干细胞并找到新的癌症治疗方法。

在小鼠滞育实验中,当胚胎的细胞周期被停止时,科学家分离出了有史以来第一批干细胞。

因此,了解滞育在分子水平上的作用可能会出现新的疗法来停止细胞分裂或鉴定肿瘤干细胞的标志物,而肿瘤干细胞的标志物正是导致癌症转移的原因。

来源: 趣科普