□胡蓓蓓
这个故事,讲述的是胎儿在母亲子宫里的神奇发育,在9个月内,她如何从1个单细胞,发育成拥有200多种共几十亿个细胞的小宝宝。
最新的3D甚至4D彩超技术,为子宫开了一扇窗,让我们可以通过这扇窗清晰地看到前所未见的胎儿发育的全过程。胎儿的行为,比我们想象得要复杂得多。在子宫里,胎儿会微笑,认得母亲的声音,甚至做梦。
故事从射精开始
射精时,一个健康的成年男性,射出多达五亿个精子进入女性的阴道。每个精子都携带着父亲的同样的遗传基因。男性睾丸在射精时会一直运动,每秒钟制造出一千个精子。精子的质量取决于男性的生活习惯。精子要强壮、健康,就得拒绝吸烟,拒绝酗酒,不洗很热的热水澡,不穿很紧的内裤。
而咖啡却可以让精子游得更远、更快、更持久。精子是人类身体里最小的细胞,进入阴道后的这趟路程,速度非常缓慢,它们每分钟只能前进3毫米,而且在每一个拐弯处还有很多障碍物会阻挡它们前进。它们要通过阴道,进入子宫颈,到达子宫,再进入输卵管,输卵管里有卵子在等着它们,卵子是人类最大的细胞。
每个月,女性的卵巢都会产生一枚卵子,卵子中含有她的遗传基因。女性还是母体子宫中胎儿的时候,就开始产生卵子了,开始时,卵子被储藏起来,度过幼儿期、青春期,直到进入成年期,最后才进入活动期,以后等待孕育新生命。
精子为什么奔向卵子?到目前为止仍是个谜。最新的研究,说精子有一种特殊的嗅觉功能,凭着嗅觉找到卵子。这个过程要花费数十个小时,大部分精子体力不支在途中夭亡,只有很少一部分可以活下来接近卵子。最先到达的精子都是最强壮和最健康的,而第一个用脑袋钻入卵子的精子才是最后的赢家,即使是第二名也是输家,因为精子一旦进入,卵子细胞膜就立即发生变化,其他的精子再也无法进入,并在一周内全部死亡。
精子进入卵子后,便头尾分离,头部被拉向卵子的细胞核。精子的头部就是精子的细胞核,两个细胞核融合在一起,这就是受精。细胞核里有染色体,染色体呈棒状,两个细胞核融合后共有23对46条染色体,其中23条来自母亲,23条来自父亲。“染色体”这个名称是怎么来的呢?原来,科学家为了观察细胞,就给细胞染色,颜色深的、呈棒状的,就叫染色体。染色体是DNA的载体,也可以说染色体就是DNA。DNA是一个很细很长的分子,形状是螺旋形的,上面含有很多基因,一个基因就是DNA的一个微小的片段。从有机化学角度来看,DNA就是化学物质,叫脱氧核糖核酸,DNA这三个字母原本就是脱氧核糖核酸的英语缩写。脱氧核糖核酸是由无数个核苷酸组成,其中或数百个、或数千个核苷酸组成1个基因。人的每个细胞里的所有染色体上的所有DNA,大约包含了2万到2.5万个基因。
每个或每组基因负责一种性状,比如这个女婴将拥有她妈妈的秀发,有着和爸爸一样的眼睛颜色,有纤细的手指等等。每组基因都是一半来自父亲,一半来自母亲。有的基因是显性的,另一些则是隐性的。每组基因要么是显性+显性,表现显性性状;要么是显性+隐性,也表现显性性状;要么是隐性+隐性,这才表现隐性性状。
但是孩子的性别只由父亲的基因来决定。第23对染色体是决定性别的性染色体,1个来自母亲,是X;1个来自父亲,可以是X,也可以是Y;两相结合,或为XX,这是女孩;或为XY,这是男孩。
本文的主角是一个女孩。她继承的基因已经决定了她的相貌和她大部分的性格,是固执、聪明、富有激情、爱好音乐?等等,她的基因还决定她是否容易患上某些疾病,如癌症、精神分裂症或者糖尿病等,都已经被基因先天决定了。虽然她的生命之旅是怎样的,取决于出生后她的家庭、朋友和生长环境,但在受精的一刹那,就已经决定了她大部分的人生。
受精卵的旅程
受精卵的旅程,是要沿着输卵管一直游到安全的子宫。旅程开始约一天后,受精卵开始第一次分裂。分裂时,染色体首先进行复制,由一组变为两组,然后两组染色体分离,接着细胞核一分为二,受精卵就此分裂。
受精卵在输卵管中前进时,细胞分裂一直在进行,这时的受精卵称为囊胚。大概四五天后,微小的球状囊胚,已经含有大约100个细胞。5天后,囊胚外层的细胞将发展为胎盘,内层的细胞才是胚胎。
内层的细胞,医学上叫做干细胞。干细胞具有惊人的生长能力,它们可以演变成200多种不同形态的细胞,然后发育成人体的任何一部分。1周之后,囊胚到达了输卵管底端的子宫,这里是它未来九个月的居住安身之处。
从针头到蚕豆到胡桃
受精已经1周多了,但是母亲不会意识到她已经怀孕,当她发现自己月经不来了,才会意识到已经怀孕。在妊娠初期,即头3个月里,受精卵将不断分裂成一个形态完整的胎儿雏形,但是胎儿身体组织形态——四肢、神经、器官、肌肉,都是在怀孕早期胚胎最脆弱的头9周已经规划好的。
第2周,胚胎开始成形。第3周,胚胎不比针头大,此时开始,它往内叠,变成一根长长的管状物,管状物的顶端将会成为胎儿的脑袋,余下部分将成为她的躯干,虽然脑袋现在看起来一点也不像。在第15天,神经细胞开始成形,出现在日后脑部和脊椎部位。这个时候它们是完全暴露的,尚且没有皮肤或骨骼来保护它们。
这个时候,母亲在体内创造出给宝宝成长的安全空间,宝宝受到妥善保护,犹如栖身茧内。女性一旦怀孕,全身都会出现剧烈变化,血流量会增加50%以供氧气给子宫内的生命。一旦胚胎在子宫里安了家,它就开始从母亲的血液中汲取发育所需的养分。
3周,心脏开始成形,心脏是最早成形的器官之一。现在暗红色的心肌细胞还是静止的,但是在第22天后突然开始运作。起初只是罂粟种子般大小。一个细胞自动收缩,带动附近细胞,启动连锁作用,致使所有心脏细胞开始跳动。心脏的肌肉细胞,原本就预定要收缩。往后神经系统发育更成熟,脑部就会审慎控制心脏的收缩率,保持心脏在孩子的一生中稳定跳动,输送血液。
如果这个女孩子能活到75岁,那么心脏将会跳动近30亿次。没有心脏,就不能输送胚胎生长需要的食物和氧气。有了心脏的跳动,初期的血液细胞也开始循环,穿过厚度相当于毛发的血管,在今后8个月中,持续不断地传送氧气、养分,正因为这样,胚胎才能快速生长。
胚胎在4周后,还没有蚕豆大,它正以每天约1毫米的速度生长。它头上那个黑黑的圆点将成为眼睛,微小单室心脏每分钟跳动约80次,速度会一天比一天快。身体上突起来的嫩芽将成为手臂和腿。由四面向内靠拢的肌肉片,成为婴儿的脸部,顶部往下倾斜成为额头和鼻子,两边往内长拢成为脸颊,左右肌肉接合处就是上唇。孩子出生后,我们能看到这一变化的一个明显标志,也就是嘴唇与鼻子之间、被称为人中的凹槽。如果两边脸颊没有很好地合拢,那么婴儿的嘴就会豁开,形成唇裂,也就是通常所称的兔唇,婴儿就需要在出生之后进行嘴唇的矫正手术。