這個子宮中的小貓是國家地理《成長動物》節目的模擬畫面。3D動物寶寶經過雕刻家手工製作並上色,顯得栩栩如生,細節設計也是細緻入微,可以看出毛細血管和毛囊。攝影:NATIONAL GEOGRAPHIC FOR DISNEY+
撰文:LAVANYA SUNKARA
地球上生活著超過5400種哺乳動物,它們體型和外觀各異:從微小的凹臉蝠到30多米長的藍鯨,從手指細長的指猴到全身鱗片的穿山甲。這種驚人的多樣性也體現在哺乳動物母親懷孕和分娩的過程中:家犬一胎可以孕育多個父親的幼崽,黑尾袋鼠有兩個子宮孕育胎兒。
聰明、長壽的物種通常孕期很長,這為胎兒發育提供了充足的時間。非洲象的懷孕時間最長,為22個月。
這是《成長動物》節目中的模擬畫面:未出生的大象的腳。攝影:NATIONAL GEOGRAPHIC FOR DISNEY+
“小象出生時就已經非常完整,能走很遠的路,”德國萊布尼茨動物園和野生動物研究所的獸醫Thomas Hildebrandt說。
同樣的,五種犀牛的孕期平均為16個月,因此犀牛幼崽可以完全發育。一些海洋哺乳動物,比如寬吻海豚,孕期為10到12個月,這意味著小海豚從一開始就能跟隨媽媽遊動。
另一方面,已知孕期最短的動物是北美負鼠。這是北美地區唯一的有袋動物,交配後11到13天就能誕下八九個寶寶,每個只有一角硬幣那麼大。它們從產道進入育兒袋,繼續發育。
哺乳動物進化出了各種有趣的適應方式孕育後代,並確保它們可以存活下去。
以數量取勝
孕期較短的動物會誕下很多寶寶,比如家鼠,它們的孕期只有19天,每兩個月就能誕下12到20個寶寶,儼然繁殖機器。這是因為“周圍環境非常危險,而且不斷變化”,Hildebrandt說,供大於求可以增加家鼠寶寶活到成年的機率。
家犬和貓,以及它們的野生同類也會在短期內生下多個寶寶:家犬的孕期為63天,一胎平均5到6只。
一胎小狗可以有多個父親,這種現象被稱為“同期復孕”(superfecundation)。母狗排卵期會釋放不止一個卵子,排卵週期持續一週,因此它們可以與多個公狗交配,使盡可能多的卵子受精,康奈爾大學獸醫學院的生殖生物學家Alexander Travis說。
這就是為什麼有些狗可以生出混合品種,例如,貴賓犬可以同時生下貴賓犬-小獵犬混血和貴賓犬-尋回犬混血。
《成長動物》節目中的模擬畫面:未出生的海獅。攝影:NATIONAL GEOGRAPHIC FOR DISNEY+
妊娠暫停
包括熊、海豹、海獅和一些有袋類動物,超過130種哺乳動物會延遲懷孕,直至條件合適。比如適宜的天氣,充足的食物,或者年齡再大一些,讓有競爭關係的兄弟姐妹先行。
這種情況被稱為“延緩著床”(delayed implantation),“精子遇到卵子,受精,成為早期胚胎。但無法著床,”Travis解釋說。受精卵一直停留在的胚胎滯育的暫停狀態中。
生活在太平洋北部的北海獅就會推遲生育,直至“食物充足,氣候溫和”才誕下唯一的幼崽,阿拉斯加海洋生命中心(Alaska SeaLife Center)的動物健康主任Carrie Goertz說。這是一座水族館兼康復中心。
夏季,北海獅在陸地上分娩,僅兩週後就會進入發情期,此時它們可以再次懷孕。“卵子受精後,再過11個半月,它們再次分娩,”Goertz說。
在這種暫停生長狀態中,海獅媽媽回到水中覓食。“事實上,它們成年後的大部分時間都在吃三人份的食物,它們有足夠的資源度過這段時光,非常神奇。”
候補胚胎
所有四種袋鼠都有兩個獨立的子宮,它們因此可以攜帶一個“候補”胚胎。在生下豆形軟糖大小的無毛幼崽後,袋鼠媽媽通常很快就會再次懷孕,而這次用的是另一個子宮。
當袋鼠寶寶在育兒袋中成熟後,袋鼠媽媽會阻止另一個受精卵發育,直至它的兄弟姐妹斷奶進入育兒袋。袋鼠媽媽可以同時為不同年齡的幼崽提供不同營養的奶,有四個乳頭供兩個幼崽吮吸。
如果袋鼠媽媽失去一隻幼崽,“那麼處於滯育狀態的胚胎就會恢復發育,這麼做可以繁育更多後代,更具生殖能力,不必等上一整年,”Travis說。
2020年3月的一項研究表明,黑尾袋鼠的子宮裡可以有兩個不同發育階段的胚胎。利用高頻超聲波檢查,研究人員發現雌性在懷有足月胎兒的同時,能用另一個子宮完成排卵、交配,形成新的胚胎。這意味著黑尾袋鼠是已知唯一一個一直懷孕的物種。
窺探子宮
雖然我們對動物世界的繁殖和交配了解不少,但對子宮內發生的事情卻知之甚少。
這就是為什麼越來越多的科學家藉助先進技術,瞭解動物在子宮內的發育情況。例如,Hildebrandt利用4D成像技術觀察一隻懷孕的圈養非洲獅,發現了一個類似吊床的保護性結構,子宮中的幼崽就躺在這個結構裡。
獅子媽媽在捕殺斑馬等獵物時,腹部有可能被踢到。“這些意外通常會殺死嬰兒,但事實並非如此,因為大自然設計了一種方法,一種懸掛系統來減少造成的影響,”他說。
8月18日,國家地理的新紀錄片系列《動物成長》(Growing up Animal)登入迪士尼+頻道。3D動物寶寶經過雕刻家手工製作並上色,顯得栩栩如生,細節設計也是細緻入微,可以看出毛細血管和毛囊。有史以來第一次,觀眾可以親眼看到黑猩猩、北海獅、非洲野狗和其他動物寶寶在子宮裡的情形。
“沒有人不喜歡可愛的動物寶寶,但不是所有人都能意識到這些脆弱的新生兒是多麼獨特,無論是它們出生時就已具備的適應性,還是學習如何生存的非凡能力,”節目製作人Dominic Weston在郵件中寫道。
比如,剛出生的黑猩猩完全依賴母親,但不同於人類嬰兒,在高達30米的樹冠上移動時,它有力量抓住母親的皮毛。
“在研究子宮內外的動物寶寶的過程中,我們用到了很多成熟的和新興的技術,”Weston說。
“從這個系列中,我意識到,正是因為科學家的好奇心、創造力和忘我的奉獻精神,我們才得以瞭解這些動物是多麼神奇,瞭解保護它們對我們所有人來說是多麼重要。”
(譯者:sky4)