能生蛋的动物,正在进化的物种
当然还有一些生物发展出来了比较特殊的繁殖方式,比如鲨鱼,受精卵在子宫内发育,胚胎需要的营养物质来自卵黄(也有人称之为假胎生,归类于卵胎生)。
然而科学家却发现有一个神奇的物种,既能生蛋又能生仔。
三趾石龙子的双峰繁殖三趾石龙子是生活在澳大利亚东海岸的一种穴居蜥蜴,它们在晚上活跃,以昆虫为食。三趾石
在自然界中,一般有卵生、胎生、卵胎生三种方式,卵胎生是指动物卵在母体内发育成新的个体才产出体外。它与胎生最大的区别是,胎生是靠胎盘供给养分,而卵胎生是胚胎是靠卵自身的营养物质发育。
当然还有一些生物发展出来了比较特殊的繁殖方式,比如鲨鱼,受精卵在子宫内发育,胚胎需要的营养物质来自卵黄(也有人称之为假胎生,归类于卵胎生)。
然而科学家却发现有一个神奇的物种,既能生蛋又能生仔。
三趾石龙子的双峰繁殖
三趾石龙子是生活在澳大利亚东海岸的一种穴居蜥蜴,它们在晚上活跃,以昆虫为食。三趾石龙子是少数稀有的“双峰生殖”物种之一,它们在澳大利亚新南威尔士州的北部高海拔地区的种群是胎生的,因为高海拔气温较寒冷,不适宜产卵孵化。而在悉尼及其周围的的低海拔种群则是卵生的。
然而科学家却发现,一只三趾石龙子在同一个孕期内产下三颗蛋并生下一个活胎。这表明这个蜥蜴物种正处于卵生动物和胎生动物中间的一个罕见的过渡阶段。科学家认为,人类正在见证进化。
能够同时生蛋又能生仔,这是有史以来唯一在同一次怀孕中同时采用两种模式的物种,可以说突破了科学界的认知,这证明了生殖功能的空前性。
我们要知道,最早的脊椎动物是产卵的,脊椎动物的进化历程:原始鱼类→原始两栖类→原始爬行类→鸟类和哺乳类。
当哺乳动物出现的时候,开始进化出胎生的方式,当胚胎发育时,它会通过胎盘和脐带吸取母体血液中的营养物质和氧气。同时,它还能将代谢废物送入母体,直至出生时这种交换才停止。胎生为发育的胚胎提供了保护、营养以及稳定的恒温发育条件。这样能保证酶活动和代谢活动的正常进行,最大程度降低外界环境条件对胚胎发育的不利影响;子宫中的羊水能减轻震动对胎儿的影响;出生后较长时间的哺乳和照顾,保证了后代较高的存活率。
胎盘的出现保证了哺乳动物的高效繁衍凭借着胎生的优势,哺乳动物在地球上占据了生态优势位。
所以在哺乳动物之前的爬行类、两栖类、鸟类、鱼类都是卵生动物。但是在漫长的岁月中,许多的动物为了种群的发展,进化出了卵胎生的方式。
卵在母体内发育,这样可以在更多的环境下繁衍生息,而且母体可以为其提供更多保护,可以提高存活率。卵胎生除了有利于繁殖后代之外,它也不必像卵生方式那样消耗大量的能量,因此,许多科学家认为卵胎生是脊椎动物在生殖方式上从低级向高级进化的首次尝试。
目前已知的卵胎生动物比较少,部分蝮蛇、胎生蜥蜴、铜蜓蜥、大肚鱼、孔雀鱼、大部分鲨鱼等。
而到如今,胎生不再是哺乳动物的特权,科学家在Scincidae的某些成员(例如Niveoscincus spp。)身上发现更特殊的II型胎盘。在这里,绒毛膜尿囊胎盘包括一层大的立方体绒毛膜细胞,该扁平绒毛膜细胞与扁平(或“鳞状”)细胞的脊突子宫上皮紧密相关,并被致密的毛细血管网覆盖。
澳洲石龙子及地中海蜥蜴身上则出现了III型胎盘, 这种形态的典型特征是绒毛膜尿囊胎盘的一部分分化为广泛折叠的,相互交叉的子宫和绒毛膜上皮。这种结构专门用于营养养分的转移,被称为“胎盘素”。而南美的Mabuya属,则进化出了高度复杂的IV型胎, 99%的营养都由母体获得。
它们的胎生繁殖模式和哺乳动物的繁殖模式有着独立的起源,胎生繁殖模式在脊椎动物中如此多的独立进化,也说明该繁殖模式具有一定的优势。
而三趾石龙子能够同时具备卵生和胎生两种繁殖方式,在进化生物学的背景下,这可以让他们根据环境条件对冲他们的赌注,在产卵和胎生之间进行转换。
三趾石龙子双峰繁殖的意义一直对三趾石龙子进行深入研究的著名科学家卡米拉·惠廷顿认为:
“这使澳大利亚成为研究繁殖进化的世界上最好的地方之一,因为我们可以观察到正在进行的进化。”
正处于卵生和胎生的灰色地带的三趾石龙子,将有助于确定物种如何以及为何实现重大的生殖飞跃,为研究妊娠演变提供了肥沃的领域。
一个神奇物种,既能生仔又能生蛋,科学家:人类正见证物种进化?
生命存在的目的就是生存与繁衍,为了完成这两个最崇高的任务,各种动物那是八仙过海,无所不能,有鸠占鹊巢的、也有偷梁换柱的、当然更绝的还有隔壁老王!但这些方法都逃不开三种模式,卵生,比如禽鸟类,或者胎生,比如哺乳动物如牛羊或者人等,或者卵胎生如鲨鱼等等!
但悉尼大学的科学家在今年4月份发现了一种介于卵生和胎生之间的物种,它既能卵生也能胎生,据研究悉尼大学的科学团队认为,我们正在见证这个神奇物种的进化!
一个正在处在生殖进化中的物种
《分子生物学》期刊在四月份刊发的一篇论文中,介绍了澳大利亚悉尼大学科学家的一个惊人发现,一只来自新南威尔士北部的三趾石龙子,产下了两个蛋和一只胎生版的小石龙子,研究小组原本以为那只石龙子是刚孵化的,但找遍了该石龙子窝都没有发现孵化后的蛋壳!
此后研究小组还发现,来自新南威尔士北部的石龙子具有这种神奇的功能,产下的后代中有卵生,也有胎生,但即使是卵生,孵化速度也非常快,只需要短短5天即可破壳而出!而来自悉尼附近的石龙子产的蛋则需要35天后才能孵化!
产卵的胚胎在生产时几乎完全发育。
脊椎动物的生殖演变过程
脊椎动物是地球生物界中数量最多、结构最复杂,进化地位最高的动物,最古老的脊椎动物可以追溯到无颌类动物,比如甲胄鱼,不过此时的甲胄鱼还是雌雄同体的状态,到了泥盆纪时大多数鱼类已经是雌雄异体了!
甲胄鱼
此时的大多数硬骨鱼类都是产卵的方式,这就是我们常见的鱼籽,产卵后鱼卵就和母体不具备任何关系,孵化过程中的所有营养都由卵黄来提供!同时部分硬骨鱼和大部分软骨鱼却演化出了另一种生殖方式:卵胎生!
猫鲨的卵
这种神奇到底方式是介于卵生和胎生之前,当母体产卵后,会把卵继续留在母体生殖道内,一直到它发育成新个体后才从母体中产出。这种方式比卵生要优秀得多,尽管它在产卵后与母体不再有关系,但母体提供了保护功能,让孵化以及成活率得以大大提升!而卵生成活率太低,因此卵生的鱼类产卵量数量极大,比如翻车鱼达到了数亿粒!
到了水生向陆生的爬行动物演化后,为了适应陆地这种没有水浮力的环境,卵也从胶膜卵进化成了羊膜卵,这种卵的外层有一层比较厚的石灰质外壳,相对而言这种方式使得卵内的环境更加稳定。
鸵鸟蛋孵化
早侏罗纪后期的哺乳动物开始出现后,一种完全不同于此前卵生方式-胎生开始出现,这种比卵生和卵胎生都要优秀得多,受精卵在母体子宫内发育成熟并生产的整个过程,当胚胎发育时可以通过胎盘母体脐带提供营养物质和氧气!
这种方式的优势是比卵胎生和卵生的成活率高很多,可以使外界的影响减少到最小,劣势是胎生的产仔率下降,时间也更久,但个体也将发展到更成熟,比如大型动物甚至需要将近20个月的怀孕周期,但也避免了长时间的孵卵过程,这让哺乳动物的生存率以及繁殖效率更高。如果你还在质疑这种效率的话,看看澳大利亚没有天敌制约的野兔就知道了,它们的数量从几十只到几百亿只,不过一个世纪而已。
哪种生殖方式最好?其实现代动物中智商最高的动物都是哺乳类,你就会明白动物为什么要逐渐向胎生类演化!当然这不是动物有目的性的选择,而是自然演化的结果。
双峰繁殖
生命在数亿年前就已经从卵生转变到了胎生,但有一句话说得很好,只要开始努力,那么什么时候都不算晚,澳大利亚的三趾石龙子就是这样,它们所处的演化时期就是双峰繁殖!这种卵生和胎生兼有的时期就是这种生物的双峰繁殖期,它们正从卵生转向胎生,全世界总共有6500中蜥蜴,但只有三种出现了双峰繁殖,而悉尼大学的科研团队则研究其中两种!
新南威尔士的三趾石龙子和悉尼的石龙子如果只看生殖方式的话,你不会怀疑它们是两个物种,但有一点必须要了解下,它们之间并没有生殖隔离,并没有出现亚种分化。但这种方式是在让人打开眼界,同一个母体,同时出生蜥蜴蛋和小蜥蜴,这澳大利亚果然是一片神奇的土地!
澳大利亚就是这样一片神奇的土地,在新南威尔士州北部三趾石龙子直接生下幼体,而在悉尼附近的三趾石龙子则会产下卵,尽管看起来这像两个物种,但之前的研究已经表明,这之间并不存在亚种分化。
各种动物的蛋
这是好事吗?似乎不见得,对于人类来说,鸡蛋与鸭蛋已经是生活中的必须品,假如鸡或者鸭啥时候也从卵生转向胎生的话,至少我们的吃蛋就成问题了,那么问题来了,鸡真的会有这个想法吗?
科学家发现神奇物种,能生蛋还能产仔,人类或许正在见证它的进化-
地球上的物种数百万个,大家最本质的追求无外乎是生存和繁衍。其实从某种意义上来看,生存和繁衍本质上是相同的,任何生物都有寿命,既然无法实现永生,那么可以通过繁衍后代把基因遗传下去,这也是一种特殊的永生吧!地球生物一路发展演化,整体过程实际上是在不同的适应环境,能生存至今的生物个体都是和自然环境可以融洽相处的。而那些逆着自然环境的生物个体,在进化之路上放慢了脚步,最终都将被淘汰,这就是达尔文的物竞天择适者生存。
按照目前的主流观点地球上的生物是从简单到复杂,从水生到陆生这样一个过程,而生物的繁衍机制也在不断变化。
最早地球上出现的简单单细胞生命,它们的繁殖方式只能是无性繁殖,通过简单的一分为二就完成了基因的传递。但是这种方式从达尔文的生物进化论来考虑,它是不利于物种进化的,毕竟基因突变或变异发生的概率很低,无性繁殖就是基因的“复制粘贴”,当自然环境改变这样的生物很难抵抗过去。
在生物进化历程中有性生殖是非常有优势的,复杂的过程增加了基因变异的可能性,同时有性生殖的后代更加具有多样性,有利于生物适应多变的环境。
有性生殖后代出生的方式有三种:卵生、胎生和卵胎生。
卵生:地球上的鸟类、爬虫类以及各种昆虫和鱼类等,大多数都是卵生的,它们可以产下卵,这些卵如果经过受精,在适宜的环境下以卵内的蛋白质为营养资源,最终孵化出新的生命体。当然那些没有受精的,自然无法孵化出生命体,例如大家平常购买的养殖场鸡蛋,几乎都是没受精的卵。
胎生:这个比较容易理解,哺乳动物(单孔目除外)大多数都是胎生的,也就是受精卵会在母体子宫内发育成熟,最终生下宝宝。这个过程胚胎发育所需要的营养物质,都是从母体直接供应的。
卵胎生:这种方式算是处在卵生和胎生之间的生殖方式,虽然是直接产子,但是它们并不会像哺乳动物一样,靠着母体直接供应营养物质,而是在卵内发育。这种方式里的母体实际上就是充当了保护以及孵化的角色,母体和幼崽之间的联系并不紧密。
正常情况下,地球上的生物只存在卵生、卵胎生和胎生的形式,同时兼具两种繁殖形式的很少见。
科学家在澳大利亚的东海岸发现一种蜥蜴,科学家确认这种名为三趾石龙子(Saiphos equalis)的生物就具有“双生殖”能力,其实说白了就是既能产仔还能生蛋。
最开始科学家对一只雌性的三趾石龙子进行研究,它先是产下三枚卵,但是过了几个星期后再次生下了一只蜥蜴宝宝,这名科学家非常的新奇,人类或许正在见证着这种动物的进化,从卵生到胎生或者卵胎生。
同时科学家发现这只雌性的三趾石龙子产下的三只卵和正常的不同,它们的卵要更加薄一些,孵化时间仅仅一个星期左右,正常情况下都至少需要五个星期。目前科学家发现在不同区域内生存的三趾石龙子,有些是卵生的,而有些是既能卵生又能胎生的,但它们仍属于同一个物种,人类或许正在见证着生殖方式的进化过程。
实际上不同的繁殖方式各有其优缺点,胎生最大的优点就是亲子之间能建立非常紧密的联系,同时可以保证后代的最优性,但是相对于卵生过程投入的精力和资源要更大一些。
而像卵生差不多就是“有人生没有养”的过程,亲子之间几乎不会建立任何的联系,例如很多冷血动物都有吞食肉类或者幼崽的行为。没有人养意味着生存率较低,但是卵生的优势在于数量而不是质量。
当然卵生还是胎生的选择也跟生存的环境有关,从地球生物进化的 历史 上来看,在鱼类时代卵生是主流,随着发展软骨鱼类更进一步采取了卵胎生的方式,主要还是从淡水到海水环境的转变,受到渗透压的影响,最好的方式就是让卵在母体内发育孵化,最终直接产仔,这种卵胎生的出现也算是自然选择下的结果。
实际上无论采取何种繁殖机制,都是适应环境中的一个最佳选择,卵生也好胎生也罢都有其优势和缺点,但无论怎么说哺乳动物采取胎生的形式看上去才更高级。当然如果未来地球上因为自然灾害或者其它未知原因导致生存环境的改变,有些会更加适合卵生的生物,尤其是那些可以延迟孵化的,可以很好的躲避不利环境。
但无论怎么说一个物种既能生蛋又能产仔,看上去都是比较神奇的,这种转变其实也可以看成是一种进化。我们通常能看到进化的结果,但是很少能发现这个进化的过程,从卵生到胎生的过程。
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