无限生育,怀孕中再怀孕是什么体验?可以问问袋鼠

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一般来说,人类女性在孕期是无法再怀孕的。怀上小宝宝后,在各种激素作用下女性会停止排卵、子宫内膜增厚等,让其它胚胎无法着床。

但在非常极端的情况下,人类也可能会出现不可思议的“孕中孕”,共分为两种情况。其中一种被称之为“异期复孕”(superfetation),指的是在不同的月经周期内两次受孕。而在同一个月经周期内释放的两颗卵子,在不同时间点受孕则称为“同期复孕”,异卵双胞胎便属于同期复孕的一种情况。

1982年的异父同期复孕的一个案例,一黑一白的两个孩子的父亲并非同一人

因为受孕时间间隔较远,“异期复孕”的两个胎儿发育是不同步的,呈“一大一小”的状态,因而它们的预产期也会不同。目前,医学文献中报道还不足10例,且都备受争议。

超声检查显示子宫内两个胚胎的不同步发育阶段,图源:Pape O等

但是,人类中罕见的“孕中孕”,在袋鼠中就显得稀松平常了。而这还是它们的一种生殖策略。

袋鼠本身就自带两个子宫和三个阴道。这两个子宫就像倒班一样,可以轮流受孕。而这特殊的生理构造,也让它们成了唯一一种可以不间断怀孕的哺乳动物。

袋鼠的生殖系统结构示意图,图源:纪录片 Inside Nature’s Giants,翻译:蝌蚪五线谱

此外,最近的研究还证实了,沼泽袋鼠(Wallabia bicolor)甚至在肚子里的宝宝还没出生时,就已经怀上第二胎了。

沼泽袋鼠(Wallabia bicolor)

哺乳动物就有5000多种。我们有着那么多的共同特征,如体温恒定、体表被毛、用肺呼吸和给幼崽哺乳等。但是,哺乳动物在繁殖策略上却有很大的不同,主要分为三大类。

包括人类、猫狗猪牛羊马在内的有胎盘类哺乳动物,是我们最熟悉的。这一类哺乳动物需借助胎盘来完成胚胎的发育,通过胎盘-脐带-胚胎的连接,胎儿能从母体不断汲取营养和氧气,并向外排出废物。

人类胎盘-脐带-胚胎结构示意

而第二类则是最奇怪的单孔类哺乳动物,包括4种针鼹和鸭嘴兽。所谓单孔,指的是它们交配、分娩、排泄、排遗都在同一个腔体内完成。

这是一种更原始的结构,可追溯3.2亿年前“羊膜动物”的一些共同特征。和鸟类、爬行类一样,单孔类并没有分开的尿道、肛门及生殖道,而是由统一的泄殖腔代替。

另外,单孔类虽也哺乳,但它们也像鸟类、爬行类一样保持卵生,通过羊膜卵的形式给胚胎提供稳定的发育条件。

羊膜卵的结构图 1. 蛋壳 2. 外膜 3. 内膜 4. 卵带 5. 外蛋白 6. 中蛋白 7. 卵黄膜 8. 卵黄心 9. 胚盘 10. 黄卵黄 11. 白卵黄 12. 内蛋白 13. 卵带 14. 气室 15. 角质层

不过要论生殖方式,最特立独行的莫过于有袋类哺乳动物。世界上有袋类动物约有280种,其中75种是生活在美洲的负鼠,其余种类则都生活在澳大利亚及周围的岛屿上。

大约在1.5亿年前,有胎盘类与有袋类的共同祖先在生殖方式的演化上就发生了分歧。而与单孔类和有胎盘类都不同,有袋类既没有保持卵生这一基础设定,又没有真正的胎盘,但它们却演化出了一个万能的育儿袋。

澳洲的有袋类

因为不具备完成的胎盘结构,有袋类的幼崽通常非常早就会出生,属于严重的“早产儿”,体重仅有母体的1/30000。

例如袋鼠的孕期就很短,只有一个月左右。刚出生的袋鼠宝宝全身微红、半透明、没有毛、没有视力、后腿很小。

但仅凭有力的前肢,这只花生米大的袋鼠幼崽,就能顺着袋鼠妈妈的产道一路爬到育儿袋内。

一旦找到奶头,袋鼠幼崽便会紧紧地吸附在上面,除非是把幼崽的头都扯掉,不然它的嘴巴都难以离开袋鼠妈妈的乳头。所以才有人形容,袋鼠的幼崽就是从乳头上长出来的。

母袋鼠有四个乳头

而在生理构造上,有袋类也保留着比胎盘类更原始的生殖结构。雌性袋鼠拥有一左一右的两个阴道,而这个两个阴道则连接着两个子宫和两个卵巢。

此外,在两个阴道中间,袋鼠还多出一个假阴道(pseudovaginal),这个通道一般是供小袋鼠出生用的。

袋鼠的雌性生殖系统,a 卵巢;b、c 子宫;g 阴道;h 泌尿、生殖口,图源:https://chestofbooks.com/animals/zoology/Anatomy/Mammalia-Part-30.html

所谓什么锁配什么钥匙,与雌性两个阴道相对应,雄性袋鼠也有一个双车道的生殖器,呈Y型。

值得一提的是,有袋类的尿道和生殖道也并没有分开,排泄与交配分娩依然会共用同一个开口。但相对于单孔类,有袋类则分离了排遗道,有了独立的肛门。

自然界是很现实的,每个物种都有着其独特的生存策略。袋鼠选了这种孕期极短的繁殖方式,在育儿上则需要更花心思。

等长大到5个月有一定活动能力,小袋鼠便会将头探出育儿袋。到7个月左右,它们才会逐渐脱离育儿袋,接触到外面的世界,并在1岁后开始钻出育儿袋。

不过,这时的幼袋鼠还是会留在袋鼠妈妈身边,并时不时将头伸回妈妈的育儿袋内喝奶。一直到一岁半,袋鼠幼崽才真正断奶。对比一下袋鼠短短十几岁的寿命,这哺乳期真的是非常漫长了。

事实上,绝大多数哺乳动物在分娩后都会有一个生理上的停产期,这能让母亲把更多精力放在照料婴儿上,并给身体足够的恢复时间。

例如人类女性在哺乳期,脑垂体前叶会分泌大量的催乳素,以促使乳腺分泌乳汁。但这个过程也会相应地抑制了脑垂体分泌卵细胞刺激素的作用,使卵泡无法发育为成熟的卵子,自然无法受孕,实现生理上的停产。

但袋鼠则不同,自性成熟后,它们就会马不停蹄地进入怀孕模式,并可以做到永不停产。而这种特殊的繁殖模式,也能让袋鼠尽可能地拥有更多的后代。

所以,当一只母袋鼠是非常辛苦的。它们经常在同一个时期内养育着三个独立的后代——一只是留在育儿袋内吸奶的袋鼠宝宝;一只是已能在育儿袋外活动但仍需要喝奶的小袋鼠;还有一只则是在子宫内等待出生的袋鼠胚胎。

因此,我们还可以看到母袋鼠的育儿袋内一共有四个乳头,其中两个脂肪含量较低,供刚出生的小袋鼠食用,而另外两个脂肪含量较高的乳头则供稍大的袋鼠食用。

得益于两个子宫这一特殊的生理构造,袋鼠甚至能同时怀着两个胎儿。

从上世纪60年代起,科学家就对袋鼠不寻常的繁殖策略感到迷惑了。当时几位研究人员发现,雌性沼泽袋鼠竟在怀孕的后期开始与雄性交配。

一般来说,这种孕期的性行为对繁殖是没有益处的。所以,当时就有人猜测,这种小型袋鼠可能会发生“复孕”。只是受限于技术,研究人员很难对袋鼠进行产检,他们也就没有深究原因了。

沼泽袋鼠妊娠第15天的胚胎超声图,黄色表示子宫内血液的流动,围绕着图片中央的胎儿。图源:Thomas B. Hildebrandt

一直到最近,研究才证实了它们这种特殊繁殖策略。研究人员通过给孕期沼泽袋鼠做超声波妊娠监测发现,竟有高达90%的怀孕雌性沼泽袋鼠存在着“重复怀孕”的情况。

另外,雌袋鼠似乎能够预测胎儿的产期,它们几乎都是在一胎快要分娩的前一段时间才会发生性行为,时机把握得恰到好处。

欧洲野兔(Lepus europeaus)

其实,另一种哺乳动物欧洲野兔(Lepus europeaus),也能在分娩前四天重复受孕。通过压缩两胎间的间隔时间,雌兔确实能在繁殖季节增加产崽数量,有时甚至能增产35%以上。但很可惜,受限于短暂的发情期,欧洲野兔只会在特定的季节发情交配,无法做到一直怀孕。

但是问题来了,袋鼠的孕期也就只有一个月那么短,而它们的哺乳期又那么长,这样算下来袋鼠妈妈岂不是有可能需要一次性带更多的袋鼠幼崽。别说四个乳头,就算袋鼠妈妈身上长着10个乳头可能都不够用了。

沼泽袋鼠,图源:cazzjj / flickr

说到这里,就不得不提一下袋鼠的另一个同样高明的繁殖策略——胚胎滞育(embryonic diapause)。

所谓胚胎滞育指的是通过抑制胚胎发育来暂停妊娠,等适合的时机到来,这个暂停发育的胚胎才会继续发育。这就像给怀孕安装了一个暂停键,让母体实现按需调整交配和生产的间隔。

目前发现拥有胚胎滞育能力的哺乳类动物已超过130个物种。但这种抑制能力一般不会太长,而沼泽袋鼠则能抑制胚胎发育长达11个月。直到哥哥姐姐断奶后,进入休眠状态的袋鼠胚胎才会继续发育。

各种动物被证实存在胚胎滞育现象的时间节点,最新被证实的是我国的大熊猫

但这种胚胎滞育的繁殖策略,却又引出了另一个问题。理论上来说,沼泽袋鼠即便再多等几天、几周或几个月后再发生性行为,问题也不大啊,为什么偏偏选择在分娩前交配呢?

研究人员解释道,与其他喜欢群居的有袋类动不同,沼泽袋鼠是独居动物,只有在繁殖时期才偶尔碰面。如果雌袋鼠在很长一段时间内没有遇到另一半,那么上次抓住时机多怀上的一胎便能发挥作用,未雨绸缪。

此外,这种“孕中孕”的繁殖策略,也能更好地降低新生袋鼠夭折带来的损失。特别是在澳洲大火这类天灾前,凭着那颗定植在体内的胚胎,沼泽袋鼠便能比其他物种更快地恢复种群,实在是高。

Pape O, Winer N, Paumier A, Philippe HJ, Flatrès B, Boog G.

Superfetation: case report and review of the literature.J Gynecol Obstet Biol Reprod .2008,37(8):791-5.

花落成蚀.阴道的演化.果壳网.2012.07.11

KatherineJ.Wu.Swamp Wallabies Can Get Pregnant While Pregnant.smithsonianmag.com.2020.03.02

Brandon R. Menzies, Thomas B. Hildebrandt, and Marilyn B. Renfree.Unique reproductive strategy in the swamp wallaby.PNAS.2020.03.02

Marilyn B. Renfree, Jane C. Fenelon.The enigma of embryonic diapause.Development.2017,144:3199-3210