现有爬行动物还是先有卵？新研究挑战关于早期动物繁殖的主流观点

来源：cnBeta 　2023-08-10 14:53:02

南京大学和布里斯托尔大学的研究人员发现，最早的哺乳动物、爬行动物和鸟类可能生下了活的幼崽。以前，人们认为羊膜动物--一类在卵内的保护膜中进行胚胎或胎儿发育的脊椎动物--的成功主要归功于硬壳卵。然而，一项对 51 个化石物种和 29 个可归类为卵生（产硬壳或软壳卵）或胎生（产活体幼仔）的活体物种的最新研究表明，事实并非如此。

(资料图片仅供参考)

最近发表在《自然-生态学与进化》（Nature Ecology & Evolution）上的研究结果表明，羊膜动物的所有主要进化分支，即哺乳纲、鳞龙目（蜥蜴及其近缘种）和弓龙目（恐龙、鳄鱼、鸟类）的祖先都具有胎生性和胚胎保留时间延长的特点。

羊膜卵，图像展示其中的半透膜壳和胚外膜。资料来源：Mike Benton

胚胎保留时间延长（EER）是指幼体被母体保留的时间长短不一，这可能取决于什么时候生存条件最好。

虽然硬壳蛋经常被视为进化过程中最伟大的创新之一，但这项研究表明，是延伸胚胎保留（EER）为这类特殊动物提供了终极保护。

布里斯托尔地球科学学院的迈克尔-本顿教授解释说："在羊膜动物之前，最早从鱼鳍进化出四肢的四足动物大致都有两栖的习性。它们必须生活在水里或水边觅食和繁殖，就像青蛙和蝾螈等现代两栖动物一样。"

"当羊膜动物在 3.2 亿年前出现时，它们通过进化出防水皮肤和其他控制水分流失的方法，摆脱了水的束缚。但羊膜蛋才是关键。据说羊膜蛋是一个"私人池塘"，发育中的爬行动物在其中受到保护，不会在温暖的气候中干涸，并使羊膜动物能够远离水边，主宰陆地生态系统。"

项目负责人蒋宝玉教授补充说："这一标准观点受到了挑战。生物学家注意到，许多蜥蜴和蛇类在卵生和胎生之间表现出灵活的生殖策略。

一具来自中国早白垩世的池州龙宝宝骨架，它蜷缩在一枚羊皮纸壳蛋的残骸中。图片来源：南京大学蒋宝玉

"有时，亲缘关系很近的物种会同时表现出这两种行为，而事实证明，生龙活虎的蜥蜴比人们想象的更容易变回产卵的蜥蜴"。

阿明-埃尔斯勒博士说："此外，当我们观察化石时，我们发现其中许多都是活体动物，包括中生代的海洋爬行动物，如鱼龙和长尾龙。其他化石，包括这里描述的一种来自中国白垩纪的蝶形目动物化石，表明卵生和胎生之间的来回转换发生在其他类群中，而不仅仅是蜥蜴。"

约瑟夫-基廷博士解释说："EER在当今脊椎动物中非常普遍，发育中的幼体或多或少地由母体保留一段时间。EER在当今的蜥蜴和蛇类中很常见，而且变化多端。它们的幼体可以在不同的发育阶段被释放出来，有的在卵内，有的以小蠕虫的形式被释放出来，EER似乎具有生态优势，也许可以让母体在气温足够暖和、食物供应丰富的时候释放幼体。"

本顿教授总结道："我们的研究，以及近年来许多其他研究的结果，将教科书中经典的"爬行动物卵"模型扔进了垃圾箱。"

"最早的羊膜动物进化出了延长的胚胎保留期，而不是硬壳卵，以在母体内或多或少地保护发育中的胚胎，从而可以推迟出生，直到环境变得有利为止。第一批羊膜动物的婴儿是出生在羊皮纸蛋中，还是作为活生生的、会咬人的小昆虫食人兽，我们不得而知，但这种适应性的亲代保护使它们比产卵较早的四足动物更具优势"。

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