암컷은 교미하려는 순간부터 모든 해옫ㅇ과 생리를 총동원하여 너무 많지도 너무 적지도 않은 수의 정자가 난자와 만나도록 노력한다. 이러한 조절 작용은 수정 순간까지 지속된다. 대개 두 마리 이상의 정자가 난자를 뚫고 들어가면 그 배는 죽게 된다. 포유동물의 경우 난자가 배란될 때 특수한 세포층인 난구세포로 둘러싸이는데, 그 층을 정자가 통과해야 한다. 이 층이 또 다른 함정 역할을 하는데, 이 층은 여포액을 조금 갖고 있어서 정자를 일찍 활성화시킨다. 이 여포액은 정자의 첨체 반응을 유발하여 정자들이 수정할 수 없게 한다. 정자의 갈 길은 가까운 것 같아도 아직 먼 것이다. 이러한 험란한 여정에서 살아남은 정자들은 다시 다음 세포층인 방사관세포를 지나, 난자의 바깥층 막인 투명대를 뚫고 들어가게 된다. 투명대를 통과한 정자가 난자의 세포막에 닿게 되면 정자의 세포막은 난자의 세포막과 융합하게 되어 정자의 핵이 난자의 세포질 속으로 들어간다. 다정자 수정을 막는 과정이 바로 이 때 일어나는데 수정란이 방출하는 화학 물질이 방출되어 투명대를 딱딱하게 만들어 다른 정자가 진입하는 것을 막는다. 정자와 난자의 세포막이 융합되는 순간 난자의 세포질에서 칼슘 파동이 일어나면 배 발생이 시작된다. 동시에 정자의 응축된 염색체가 풀려 수컷 전핵이 되고 똑같은 일이 난자 염색체에서도 일어난다. 정자가 난자를 만난 지 24시간 정도 지나면 암수 전핵이 난자 안에 나란히 있는 것이 보인다. 이 떄가 바로 발생학자가 수정으로 간주하는 순간이지만, 두 전핵은 융합하여 최초의 세포 분열을 거쳐야 진정한 접합자가 된다.
수십 년 간의 연구를 통해 복잡한 수정 과정의 가장 기본적인 사항을 이해하게 되었지만 아직 풀어야 할 과제가 많이 남아 있다. 한 가지는 정자 경쟁과 정자의 선택에 관한 문제이다. 우리 몸에 있는 모든 세포들은 생식 세포를 제외하고는 모두 두 세트의 염색체를 갖고 있기 때문에 2배체라고 불린다. 생식 세포는 감수 분열이라는 세포 분열 과정에 의해 만들어져서 한 세트의 염색체만 갖고 있기 때문에 반수체라고 불린다. 수정할 때 암수 염색체의 반수체는 합쳐져서 완전한 2배체를 갖는 새로운 접합자가 만들어진다. 정자는 정소에서 며칠, 또는 몇 주일 전에 만들어질 때 반수체가 된다. 난소에서 난자가 만들어질 때도 똑같으리라고 생각할지 모르지만 그렇지 않다. 난자는 난소를 떠날 때까지 2배체 상태이고 수정 직전까지도 2배체를 유지하고 있다. 신기한 것은 왜 난자는 오랫동안 2세트의 염색체를 보유하는가 하는 것이다. 스위스 베른대학교의 베데킨트 교수에 의하면 이 과정은 난자가 접합자의 유전적 질을 조정할 수 있도록 진화하였기 때문이라는 것이다. 정자가 난자의 바깥 층을 뚫고 들어가 염색체가 전핵이 된 후, 난자는 정자의 유전 조성을 확인하고 그에 더 잘 맞는 염색체를 자신의 두 세트 중에서 선택할 수 있는 기회가 된다는 것이다. 그런 다음 난자는 마지막 분열을 하여 덜 적합한 염색체 세트를 버리고 남은 적합한 세트를 수컷 세트와 합친다.
배 발생이 성공적으로 이루어지려면 한 가지 과정이 더 필요한데 그것은 수정란 안에 들어온 정자의 미토콘드리아를 파괴하는 것이다. 정자의 미토콘드리아는 대사 과정으로 손상을 받을 수 도 있고, 또 발생 과정의 배에 섞여 들어가서 배에 치명상을 입힐 수 도 있기 때문이다. 2세트의 염색체가 융합하여 새로운 접합자가 만들어진 후에도, 암컷은 자손을 위해서 아버지를 선택할 기회가 잇다. 접합자가 배가 되어 생식 가능한 성체로 발생하는 것은 암컷에게 달려 있다. 무엇보다 유전적 조성에 따라 암컷은 수정란을 제거할 수 도 있고 발생 과정 동안 영양 공급을 배분할 수도 있다. 이 분야에 대해서는 유전적으로 적합하지 않은 접합자는 자주 유산된다는 것 외에 우리가 아는 것은 거의 없는데, 수정 후 암컷이 선택할 수 있는 범위가 어느 정도인지도 거의 알려진 것이 없다.
베이트만은 1940년대에 초파리를 재료로, 암컷 알을 수정시킨 수컷을 알아보기 위해 돌연 변이 표지 유전자를 이용하였다. 만약 그가 교배한 수컷의 순서를 기록했다면 대부분의 경우 자손의 아버지는 마지막 수컷이라는 것을 발견했을 것이다. 마지막 수컷은 어떻게 이러한 혜택을 얻는 것일까? 마지막 수컷이 수정에 성공하게 되는 기작은 무엇일까? 두 가지 가능성을 생각해 볼 수 있다. 한 가지는 두 수컷 정자간의 경쟁일 수 있다. 즉 고전적인 다윈식 수컷-수컷간 경쟁인데 눈에 안보이게 암컷 생식기 안에서 일어나는 것이다. 또는 암컷의 선택으로 일어나는 것인데 암컷은 마지막 수컷의 정자를 선호하고, 몸 안의 정자를 조작하여 마지막 수컷 정자가 선택되도록 한다. 또 다른 가능성은 이 두과정의 조합의 결과로 이루어질 수 있을 것이다.
왜 마지막 수컷이 수정에 성공하는지 알아내기는 어렵고 아직 연구가 진행 중이다. 곤충학자들은 마지막 수컷을 유리하게 만드는 기작에 관하여 추측하고 있다. 그러나 이 추측들이 공감을 얻으려면 암컷 생식기의 구조와 암컷이 정자를 사용하는 과정을 더 연구하여야 한다.
다행히도 곤충학 분야에서 해부학적 연구는 오랜 역사를 갖고 있고, 따라서 많은 곤충과 무척추동물 생식계의 기본 구조는 잘 알려져 있다. 초기 곤충해부학자의 연구를 통해 볼 때 암커소가 수컷 생식기의 구조가 놀라우리만큼 다양하다는 점은 분명하다. 이것은 놀라운 일이 아닌 것이, 지구상의 종들 가운데 곤충이 가장 다양하여 곤충은 75만여 종 가량이나 되기 때문이다. 그러나 이러한 구조의 다양성에 비추어 볼 때 모든 종에 적용되는 정자 사용에 관한 단일 법칙이 존재하리라는 것은 그럴듯하지 않다. 그럼에도 불구하고 대게 종의 암컷은 수란관 한 쪽에 저정낭을 갖고 있어서 난자가 수란관을 지나올 때 정자를 방출하는 것이 일반적인 현상이다. 암컷이 정자를 저장하고 방출하는 방법을 이해하면 마지막 수컷 정자가 유리한 이유도 알아낼 수 있을 것이다.
가장 간단한 기작은 '마지막 것이 들어오면, 처음 것이 나간다'는 것이다. 교미하는 마지막 수컷 정자가 그 전의 정자낭 뒤쪽으로 밀어내는 것이다. 이렇게 하여 나중 정자들이 출구 가까이 있게 되고 수정 때 제일 먼저 빠져 나가게 되는 것이다. 이 생각은 직관적으로 옳은 것 같지만 이를 증명하기란 대단히 어렵다. 몇몇 종에서 그럴듯해 보이는 교묘한 설명이 추가된다. 유령거미게 암컷은 여러 마리의 수컷과 교미하지만 수정에 성공하는 것은 항상 마지막 수컷이다. 이것은 정자 경쟁이라는 수컷이 받는 진화 압력에 관한 일종의 십계명이다. 유령거미게 수컷은 교미할 때 정자가 없는 정액을 먼저 사정한다. 이 정액은 초강력 접착제 역할을 하여 암컷 저정낭에 남아 이는 정자를 뒤쪽으로 밀어넣고 꼼짝못하게 막아버린다. 즉 이 접착제는 다른 수컷의 정자를 봉해 버리는 것이다. 그 다음 정자를 주입하므로, 암컷이 수정하고 알을 낳기 전 그 암컷에게 정자를 주입한 마지막 수컷이 알을 모두 수정시킨다. 초강력 접착제의 수랙이 없다면 연속적인 사정으로 정자가 섞이게 되고, 마지막 수컷은 다른 수컷의 정자와 같은 확률로 알의 일부만 수정시키게 된다.
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