北京时间6月29日消息，所有精子都具有相同的基本功能：卵子受精。在一项新的研究中，，研究人员发现了精子的大小很重要，而且很大程度上是由雌性决定的。在一些物种中，雌性的体型微小，但它们得到的精子反而很大。

精细胞大小不一。比如有一种寄生蜂——(cotea congreta)——，产生的精子不到1 cm的千分之一，而果蝇产生的精子有长达6 cm的尾巴，紧紧卷曲在体内。在这项新的研究中，科学家测量了不同物种的精子大小，并分析了这种差异的原因。

瑞典斯德哥尔摩大学进化生物学博士后阿里埃勒卡尔说：“有许多研究都提供了证据，表明自然选择推动着不同物种产生了或大或小的精子，但我们想更进一步，寻找某种跨越物种的趋势。”

阿里尔卡尔(Ariel Carr)和她的同事研究了3200个物种的数据，发现决定物种精子大小的原则之一是生殖道较小的雌性会驱使雄性产生较大的精子，而在进化时间尺度上，传播精子的需要会使精子变小。

具体来说，在大多数情况下，动物有两种有性生殖方式。一种是体内受精，携带营养物质的卵子位于体内。这些动物包括哺乳动物、昆虫和鸟类。相比之下，体外受精的动物会将卵子释放到环境中，与环境中的精子接触，听天由命。这些物种通常生活在水中，如鱼和海胆。在这两种模式中，大量精子激烈竞争卵子受精，但两种模式都有各自的挑战，对精子大小施加了难以置信的进化压力。

阿里尔卡尔说：“我们发现体外受精的动物通常产生非常小的精子，因为它们必须产生大量精子才能使卵子受精。”通常体外受精的动物会将大量精子注入水中，随着精子的扩散，逐渐稀释。因此，最好的策略是尽可能多的产生精子，从而最大化至少一个精子到达卵子的机会。因为动物产生精子所用的能量有限，无法产生更大的精子(明显超过了必要的水平)。

体内受精完全不一样。“我们认为，对于体内受精来说，女性生殖道会影响精子竞争，”该项研究的合著者、斯德哥尔摩大学生物学助理教授约翰菲茨帕特里克说。在体内受精过程中，精子在狭小的空间内发挥作用，它们与卵子的结合更像是“山里的国王”的游戏，而不是“寻宝”。在这种情况下，较大的精子可能有优势，可以挤出其他精子，无论是来自同一个父亲，还是来自不同的潜在父亲。

“这些物种中，有些能产生巨大的精子，但如果产生的精子很大，其数量就不会太多，”爱莉尔卡尔说，“这些雄性会将它们的精子卷成一团，然后送出去。”

除了体内受精和体外受精，研究人员还分析了另一种更为罕见的生殖方式——远程受精（spermcasting）。这种受精方式就像是体内受精和体外受精的结合。例如，一只河蚌可能会将精子喷射到溪流中，而这些精子会顺着水流前行，直到被一只固着的、正在滤食的雌性吸入体内。

菲茨帕特里克说：“远程受精会产生稀释效应，因为精子被喷入水中，但当精子进入雌性体内时，会受到与体内受精物种相同类型的压力，并在这种压力下快速进化。”但远程受精物种的精子大小与体外受精物种相似，可能是因为将精子注入水中会刺激更多精子的产生，从而迫使其变小。然而，一旦这些精子被女性吸收，最终获胜的往往是最大的精子。

人类虽然是体内受精的动物，但并不产生巨大的精子。相反，人类精子的长度只有约0.005厘米，落在体外受精物种的精子大小范围内。之所以如此，是因为体型较大的动物具有生殖道，使精子传播的方式就如同体外受精一般。

生殖道越小，精子越大。对于果蝇来说，它们的生殖道非常狭窄。阿里尔卡尔说：“果蝇的精子长度是其体长的20倍。”。他们的研究成果已经发表在6月21日的《自然-生态学与进化》(自然生态进化)期刊上。