在17世紀到18世紀初期,在關于生命形成的“唯精”、“唯卵”之說爭鬧不休的時候,在生物學界中,有人發現了一條新的研究道路,一門新的科學,它對于生殖主題有直接的關系,這便是細胞學發現的細胞——17世紀中期(1665),英國物理學家胡克,在他親自制造的顯微鏡之下,觀察一薄片木栓質(即軟木寒質),知道這是由許多小房似的小腔彼此膠接堆砌而成;他當時無以名之,便稱之謂“小房”。中國人譯作“細胞”。續后經過許多學者的研究,又闡明不但木栓質如此,所有動植物的身體都由這些小房,或小囊組合而成。到了19世紀初期,法國生物學家丟特羅舍已認識到各個細胞有獨立自營的能力。不久,英國學者布郎在細胞內部,又發現到一粒圓形的小體,形如果子中之果核,遂名曰細胞核。數年后,丟查丹特別留心研究細胞內部的膠凍狀物質;他以為這是表現生命的主體,特名之日“肉質”。浦爾金頁繼名之謂“原形質”,再經摩爾引用,便成定詞了。后經什來頓和什凡等的精密的研究,再經翁革、納該利、雷馬克、微爾叔等的闡發和補充,細胞的研究就成為專門學科,且為近代生物學上基本的學科。
根據細胞學原理,一切生物不論體形大小,不論植物動物,都是由細胞構成。生物離不了細胞,所以有人說:細胞是生物的形態和生理的單位,這一單位形體極細小,非肉眼所能見。所以他的發現必須在顯微鏡發明以后,至少要放大四五百倍才能看見我們血中的血球和精蟲及別類細胞。一毫米立方的血液中,能含血球400萬以上。通常的人體中約有6萬億個細胞,其數之多,其體之小,可想而知了。生物的營養即是細胞的營養,生物的生長即是細胞的生長(或增生),生物的生殖即是細胞的生殖,生物的衰老即是細胞的衰老,生物的死亡即是細胞的死亡。這是19世紀上半期(1838—1839)誕生的一種新理論,名曰“細胞理論”。
知道了細胞的梗概,就應當言歸正傳了。我們首先要問:精蟲是不是細胞?卵是不是細胞?
細胞理論的鼻祖什凡第一個拿卵和細胞相比較。后來許多學者只是繼續這一理論,細細尋覓胎兒最初發育的出發點。他們的結論就是:一切胎兒身體上的細胞無不由最初那粒球形的小體漸次分裂而成,這粒小體便是卵或稱卵細胞。
封·培爾所發現的獸卵(和人卵)也是一個細胞;在它的內部,科斯脫還發現到細胞核;發格納還說核中另有一更小的小粒,此即核仁。只是這一細胞的身材比一般的細胞巨大些就是了。因為它的內部裝有不少的干糧,供給來日胎兒的需要,這幾乎是一切卵細胞的公有性。
德國科學家該利克用細胞學的方法,精研各類動物精蟲的來歷。他覺得精蟲與精液是兩件東西,它們的來歷并不一樣。有些動物只有精蟲而無精液(如水螅)。他的結論就是精蟲原由雄體精巢內部的母細胞,經過特殊的變化而后成功。這不是什么外來的寄生物,而的確是“精蟲”——此名是1837年法國大動物專家居維埃的同事丟發內創造的。經過這次確切的研究以后,“精蟲”的名稱就正式成立了。
研究的新道路一經開辟,繼續邁進,自較容易。
什準革一賽德爾和拉發來脫等人覺得精蟲身體可分三部:頭部、中節和尾部。后一學者并認定只有頭部是由細胞核轉變而來,其余各部皆屬核外物質中的產物。這樣一來,精蟲來源的問題又算是有了相當的解決了。
總之,直到1870年左右,大家才開始認清一切的卵——不論是人卵、獸卵、鳥卵或蛙卵——統屬細胞,這細胞內部多少裝著一些養分,形圓體大,不能自由行動。這細胞受精后,經過分裂,全部物質分成更小的細胞,構成未來胎體。所以卵是建造胎兒的基石。至于精蟲,它的身材非常細小,即連合幾百萬,有時還比不上卵的。它們細長如蟲,有頭有尾,能在液體中游動自如。這也是人所公認的了。
卵由母親的卵巢中產出,精蟲由父親的精巢中形成。前者的身材比較后者確實大得可怕,它們的對比有如小皮球與繡花針。這一大一小的東西,怎樣能夠合作?怎樣能夠生產?男女交合,大家都知道是生產的必要條件;但在交合之后,精蟲怎樣能使卵起分裂?還是精蟲向卵進攻,甚至進入卵內,為卵所并吞,先做了愛情的犧牲者?抑或它仍留在卵外,只以尖銳之頭部叩刺卵體,使這笨大、愚拙的細胞受到外來的槌擊,自己覺醒,自己分裂,自己起來建造后代的根基呢?倘使精蟲入卵為生殖必要的條件,那么,它是否需要許多幫手,抑亦單槍匹馬就能奏效呢?進去之后,又當怎樣?它是全部溶化了,還是能夠繼續生存呢?
當時,對于此類問題最有造詣的學者要算該利克、賴愛赫和雷馬克。他們都主張精蟲不進入卵中,只是留在卵外,將其有益于生殖的效能傳遞給卵。這里的動作,有如發酵的動作。而發格納則以為精蟲必然進入卵中,他還向上列各學者提出質問:精蟲若只有簡單的發酵作用,父親的性質如何能傳給子體呢?
要想揭破受精的大謎,要想明白雌雄生殖細胞接合的真相,非但不能在人類上,而且不能在一切體內受精的動物上進行研究,因為這里一切的變化,在雌體內部實現,觀察比較困難——尤其是開端的時候,應該選擇比較容易的材料,作為初次研究的對象。
我們已經知道意大利生理學家斯巴蘭薩尼先得到蛙類的好材料,做了人工授精的研究,闡明不少前人未知的真理,為生殖的難題開辟出新的蹊徑。
德國的科學家赫泰維格不再以蛙卵為觀察受精現象的材料,因為蛙卵顏色黯黑,卵質不透明,卵體又甚大,不適宜于生活時代的觀察。他另外揀選卵體微小,卵質透明,使受精的現象得現于觀察者的眼前。這樣的材料終于被發現了。這是海邊常見的一種無頭無尾、身體遍裝硬刺的小動物,這便是海膽。雌海膽有五條三角柱形的卵巢,色紅,味美,海邊居民常見此為食用。正所謂踏破鐵鞋無尋處,得來全不費工夫!
在生產的時期(春夏二季),只要剖開雌雄個體,由雌體卵巢中取出一部分的卵球,由雄體精巢中也取一兩滴精液,再使它們在海水中互相混合。此后只要有三四百倍的顯微鏡,便能看見一切兩性結合的真相。看看赫泰維格的記述吧。
他說:精液與卵混合之后,即能在顯微鏡之下看到許多精蟲,游到卵的四周;其中有一個先與卵的外膜相接觸,該部卵膜立即發現一個乳頭狀小突起。精蟲頭部由此突進入卵中。接著卵外遂即發現一層外膜,名曰“受精膜”。別的精蟲便無法陸續進入了。精蟲入卵的部分通常只限于頭部和中間節;尾巴只能留于卵膜之外,即成殘物。這頭部進到卵的原形質中,漸自吸收液體而膨脹其體積,不久變為一個細胞核。同時,在這頭的四周又發現一個光芒四射的膠凍體,名曰“精蟲星光”。待到20分鐘之后,這精蟲星光經過大大發展以后,開始退化。精蟲的細胞核便漸漸與卵的細胞核互相貼接。不久完全合成一體。此時即發現兩個成對的星光,作為第一次卵細胞分裂的向導。這個初由精蟲和卵的細胞核合并成的合核,便成為胎體最初的細胞核;它在卵第一次分裂時也要分成兩個,不久卵體便分割成兩個細胞。第一次分裂以后,即有第二次、第三次……的分裂陸續發現。數小時后,便將原來的卵質,如同切西瓜似的,先縱,后橫,切裂成許多小球;它們仍能膠集一處,成為最初的胎體。七八個鐘頭之后,這種的囊形的胎體便能離開卵膜,自己游動了。
這段記述雖極簡單,但他的貢獻乃是極大的。赫泰維格以為受精的主要動作就是精蟲的細胞核和卵的細胞核的結合。一切生物的出發點,不但要有父母兩個生殖細胞,而且更重要的,還要有兩個均等的雌雄細胞核。這位大學者還根據他的新發現而解說道:不是精蟲使卵受精(一般人都如此說),也不是卵使精蟲受精,這是一種相互的動作。
無怪鼎鼎大名的赫克爾,他站在老師的地位(他是赫泰維格的先生),用鋒利情趣的筆調寫道:“有性生殖的最難解決的大謎,已由很簡明的方法得到解決!靈魂界中妙不可言的愛情的難題,現在已由最實地的形式剖白無遺了。”
結論:
男女的結合,兩性的生殖,是古今中外人士所最關切的。足足經過了200多年功夫,費了無限的精力,才得到解答,且是一個極簡單明了的解答!
現在我們知道“唯卵”、“唯精”兩種學說都有一部分的真理——但只有一部分的真理!因為胎兒的身體 是由父母兩類生殖細胞互相結合而成。父母各需供給一部分有生機的物質;每個祖先都需供給他的生殖的因素。兒女是由父母合力而成。我們的身體的確有重復的來源:無論哪一器官,甚至無論哪一細胞和細胞核中,都含有一部分來自父親,一部分來自母親的物質。這是父母與子女間不可除抹不能分離的物理的關系。它的重要性遠過于浮動的親子間的情感。
(摘自新星出版社《蛋生人與人生蛋》作者:朱洗)