炒田螺,,是很多人愛(ài)吃的一道美味,。 用力一吸,就吸出了味道鮮美的螺肉是最理想的吃法,。 可現(xiàn)實(shí)是,,你得慢悠悠地用牙簽先將尾部的仔螺挑出來(lái)。 要是不挑直接吃的話,,時(shí)常會(huì)硌牙,,很是惱人。 等等,,田螺不該是卵生嗎,?怎么能直接生出崽來(lái)呢? 不應(yīng)該哺乳動(dòng)物是胎生,,鳥(niǎo)類,、爬行類、昆蟲(chóng)和兩棲都是卵生才對(duì)嗎,? 如果還停留在這樣的觀念里,,那說(shuō)明你的知識(shí)點(diǎn)要更新了。 因?yàn)榻橛诼焉吞ドg,,還有一種奇特的生殖方式叫卵胎生,。 即是當(dāng)母體產(chǎn)完卵之后,會(huì)先將卵繼續(xù)留在母體生殖道內(nèi),,直到它發(fā)育成新個(gè)體后才從母體中產(chǎn)出,。 我們常吃的田螺,正是采取卵胎生,,其仔螺能在體內(nèi)孵化且周期為一年,。 同樣是螺的福壽螺卻是卵生,什么決定了卵胎生還是卵生,? 盡管很多人都吃過(guò)田螺,,但可能提到卵胎生還是覺(jué)得有點(diǎn)陌生。 但你或者身邊的人可能有過(guò)類似惡心的經(jīng)歷: 打死一只蒼蠅,,結(jié)果爆出一肚子蛆,。 又或者是沒(méi)有看到蟲(chóng)卵,,卻在食物中發(fā)現(xiàn)為已孵化的蛆。 比如剛買(mǎi)的醬油,,沒(méi)過(guò)多久就生出了蟲(chóng),。 剛打開(kāi)不久的醬油生蟲(chóng)了 那么,你很可能遇到一種特殊的醬亞麻蠅,。 與其他蒼蠅不同,,它所采取的生殖方式正是卵胎生。 醬亞麻蠅的幼蟲(chóng)能夠在高鹽環(huán)境中生存并生長(zhǎng),,僅需5天即可化蛹,,再經(jīng)歷7天蛹期即可羽化成蟲(chóng)。 它們?cè)?月下旬出現(xiàn),,8月上旬達(dá)到高峰,,11月上旬消失。 所以,,夏季高溫時(shí)醬油或是其他含鹽量高的食物容易生蟲(chóng)的原因,。 普通蒼蠅產(chǎn)出的蠅卵,無(wú)法在高鹽環(huán)境中孵化 那么對(duì)田螺,、醬亞麻蠅等卵胎生的生物來(lái)說(shuō),,好好產(chǎn)卵不行嗎,為什么偏要搞個(gè)不倫不類的生殖方式,? 又究竟是什么決定了生物卵胎生還是卵生,? 盡管大多數(shù)軟骨魚(yú)類和少數(shù)硬骨魚(yú)類采用的是卵胎生。 但科學(xué)上研究脊椎動(dòng)物卵胎生演化的理想材料卻是爬行動(dòng)物,。比如沙蜥就會(huì)隨著溫度的改變變換卵生和胎生兩種方式,。 采取卵胎生策略的孔雀魚(yú) 地球誕生于46億年前,35億年前出現(xiàn)單細(xì)胞生物,。 繼寒武紀(jì)上演“生命大爆發(fā)”后,,出現(xiàn)了脊椎動(dòng)物的魚(yú)類。 大約3.7億年前的泥盆紀(jì)晚期,,魚(yú)類中的一些肉鰭魚(yú)爬上陸地演化成兩棲動(dòng)物,。 接著又在3.2億年前的石炭紀(jì)晚期,某些兩棲動(dòng)物演化成爬行動(dòng)物,。 可到了二疊紀(jì)末期發(fā)生的“生物大滅絕”中,,地球上96%的海洋生物和70%的陸地生物消失,。 慶幸的是,,爬行動(dòng)物并沒(méi)有全軍覆沒(méi),幸存者繼續(xù)發(fā)展演化,。 它們中一部分成員又將目光看向了大海,,開(kāi)始了爬行動(dòng)物遠(yuǎn)征海洋的歷史,。 最先取代魚(yú)類霸主鯊魚(yú),稱霸海洋的爬行動(dòng)物便是魚(yú)龍,。 為了適應(yīng)海洋的生存,,魚(yú)龍演化出了類似魚(yú)的樣子。 四肢演變成魚(yú)鰭狀,,能用尾鰭的擺動(dòng)推動(dòng)身體快速游動(dòng),。 可它們?nèi)杂梅魏粑扛粢欢螘r(shí)間必需要到水面上換氣,。 魚(yú)龍化石 看上去有海豚的吻,,鯨一樣的四肢,但它仍擁有鱷魚(yú)的牙齒,, 蜥蜴的頭和胸骨,。 這些特征無(wú)不告訴人類,魚(yú)龍本尊仍是貨真價(jià)實(shí)的爬行動(dòng)物,。 我們知道爬行動(dòng)物采用的是卵生方式繁衍后代,,如恐龍、鱷魚(yú)等,。 就算是生活在海洋里的海龜,,到了繁殖季節(jié)也會(huì)努力爬上海灘產(chǎn)卵。 可據(jù)1998年中國(guó)貴州發(fā)現(xiàn)的化石顯示,,魚(yú)龍竟是胎生,。 因?yàn)檫@具雌性魚(yú)龍的腹中還有著尚未發(fā)育完全的幼崽。 可直接產(chǎn)幼崽,,不是哺乳動(dòng)物的胎生方式嗎,? 科學(xué)家經(jīng)過(guò)研究后發(fā)現(xiàn),魚(yú)龍選擇了更為獨(dú)特的生殖方式:卵胎生,。 卵胎生是指動(dòng)物的受精卵在母體內(nèi)孵化成新的個(gè)體后從母體產(chǎn)出的生殖方式,。 雖然與哺乳動(dòng)物的胎生神似,但卻有著本質(zhì)的差別:沒(méi)有臍帶,。 哺乳動(dòng)物的臍帶是重要營(yíng)養(yǎng)供給道,,而卵胎生則依然是靠卵內(nèi)的營(yíng)養(yǎng),但孵化的場(chǎng)地選在了母體,。 哺乳動(dòng)物的胚胎(中央),,由臍帶與提供食物的胎盤(pán)(頂部)相連 對(duì)卵胎生物種來(lái)說(shuō),蛋早就在媽媽的肚子里形成了,,并且直接在肚子里孵化,。 孵化完成后,它最后又以幼體的形式來(lái)到這個(gè)世界,。 說(shuō)白了就是一種“假象”,。因此,,卵胎生又被稱為“偽卵胎”。 如今在英國(guó)自然歷史博物館中,,收藏有一具正在分娩的魚(yú)龍化石,。 你能看到,魚(yú)龍分娩過(guò)程中,,小魚(yú)龍的尾巴先從母體中出來(lái),。 魚(yú)龍分娩模擬圖 類似于魚(yú)龍,三疊紀(jì)晚期出現(xiàn)的蛇頸龍也能直接產(chǎn)幼崽,。 蛇頸龍是一種有著1.5米~15米長(zhǎng)度的史前海洋爬行生物,。 它擁有長(zhǎng)脖子,其四肢與企鵝極為相似,,有著如同一條海蛇穿過(guò)一個(gè)龜殼般的外形,。 1987年馬歇爾大學(xué)的古生物學(xué)教授發(fā)現(xiàn)一具7000萬(wàn)前的蛇頸龍化石竟懷有幼崽。 2004年,,英國(guó)《自然》雜志中報(bào)告蛇頸龍祖先的海棲爬行動(dòng)物胡氏貴州龍化石中,,發(fā)現(xiàn)了其腹部懷有的完全成形的胎兒。 蛇頸龍 之所以懷有幼崽,,科學(xué)家認(rèn)為蛇頸龍也是選擇了卵胎生的生育方式,。 至于魚(yú)龍和蛇頸龍為何會(huì)演化出卵胎生的方式,目前還沒(méi)有定論,。 除了遠(yuǎn)古的海洋爬行動(dòng)物,,現(xiàn)存爬行動(dòng)物中也有這種生殖方式。 比如蛇亞目中的“巨人”蟒科,;與海龜同為殘存海洋爬行動(dòng)物的海蛇等有鱗類的爬行動(dòng)物,。 青藏高原的沙蜥(Phrynocephalus spp.)更是會(huì)隨著環(huán)境來(lái)改變生殖方式。 生活在海拔三千米以上的沙蜥種群為胎生,,生活低海拔地區(qū)的沙蜥則為卵生,。 除生殖方式不同外,二者沒(méi)有形態(tài)學(xué)上的差異,。 實(shí)際上爬行動(dòng)物中,,有鱗類的卵胎生進(jìn)化約有100個(gè)獨(dú)立進(jìn)化起源。 它遠(yuǎn)比其他脊椎動(dòng)物的總和(約34個(gè))還要多得多,。 再加上它發(fā)生在更低的分類階元,,更近的地質(zhì)年代,因此才說(shuō)它是研究脊椎動(dòng)物卵胎生進(jìn)化的理想材料,。 關(guān)于有鱗類爬行動(dòng)物卵胎生進(jìn)化的假說(shuō)中,,受到關(guān)注較多的有兩種: 冷氣候假說(shuō)和母體操縱假說(shuō)。 最初的研究認(rèn)為爬行動(dòng)物繁殖模式從卵生到卵胎生的轉(zhuǎn)變與高緯度或高海拔的冷氣候環(huán)境有關(guān)。 卵胎生是對(duì)低溫環(huán)境的使用,,由此提出了冷氣候假說(shuō)。 該觀點(diǎn)認(rèn)為卵胎生繁殖模式在寒冷氣候中較為常見(jiàn),,生活在高寒環(huán)境下的爬行動(dòng)物通過(guò)逐漸延長(zhǎng)受精卵在母體內(nèi)的滯留時(shí)間,。 目的是維持胚胎順利發(fā)育所需的相對(duì)恒定高溫。 母體調(diào)溫所帶的好處是出現(xiàn)卵胎生的主要選擇力,。 然而,,卵胎生爬行動(dòng)物也常見(jiàn)于低緯度低海拔的溫暖氣候區(qū)。甚至溫暖氣候區(qū)的卵胎生物種總數(shù)超過(guò)了冷氣候區(qū)的,。 這似乎說(shuō)明,,不同氣候區(qū)卵胎生進(jìn)化的選擇利益可能沒(méi)有本質(zhì)的不同。 另一種母體操縱假說(shuō),,則認(rèn)為孕期母體能通過(guò)行為調(diào)溫,,輔以生理調(diào)溫使得自身體溫發(fā)生調(diào)整。 這樣就能胚胎發(fā)育提供相對(duì)較高且穩(wěn)定的適宜熱環(huán)境,。 而且母體通過(guò)體溫調(diào)整誘導(dǎo)的后代表型特征的變異能增強(qiáng)后代的適合度,。 該假說(shuō)被認(rèn)為能適用于任何情況或任何一個(gè)物種,近年來(lái)得以研究者們普遍關(guān)注和驗(yàn)證,。 不管怎樣,,這兩種假說(shuō)都認(rèn)為熱需求是導(dǎo)致有鱗類爬行動(dòng)物卵胎生演化的重要選擇壓力。 溫度是關(guān)鍵氣候要素,,爬行動(dòng)物的胚胎發(fā)育成功率和后代表型受卵孵化穩(wěn)定或雌體孕期體溫的影響,。 胚胎在適宜溫度條件下發(fā)育才能產(chǎn)生出表型優(yōu)化,適合度高的后代,。 卵生種類的胚胎發(fā)育受限于外界熱環(huán)境,,極端氣候區(qū)的熱條件會(huì)限制許多卵生物種分布其中。 與卵生種類不同的是,,卵胎生雌體具有通過(guò)體溫調(diào)節(jié)給胚胎發(fā)育適宜熱環(huán)境的潛力,。 這些優(yōu)勢(shì)使得卵胎生蜥蜴能夠適應(yīng)不同的生存環(huán)境,才能分布在高海拔,,寒冷等極端氣候區(qū),。 目前研究的最新進(jìn)展是:2019年初,中國(guó)科學(xué)家以青海沙蜥(P. vlangalii)和荒漠沙蜥(P. przewalskii)為研究材料,。從分子生物學(xué)水平揭示了爬行動(dòng)物從卵生向胎生演化的遺傳機(jī)制,,為我們揭開(kāi)脊椎動(dòng)物生物方式演化的謎團(tuán),提供了重要的理論依據(jù),。 這一分析結(jié)果顯示,,卵胎生進(jìn)化可能更多地受基因表達(dá)的調(diào)控,而非序列變異。 相信在不遠(yuǎn)的將來(lái),,關(guān)于卵胎生更深的秘密就會(huì)被科學(xué)家揭開(kāi),。 在對(duì)卵胎生的研究中,科學(xué)家也發(fā)現(xiàn)了該模式也要付出一定的繁殖代價(jià),。 比如高母體的死亡率,、低生育力或繁殖輸出等。 同為卵胎生的沙虎鯊幼崽,,就得進(jìn)行一場(chǎng)殘酷的戰(zhàn)爭(zhēng),。 通常而言,一頭母鯊每次大概能懷5-12個(gè)胚胎 其幼鯊在母體內(nèi)發(fā)育到5個(gè)月左右就能成型,。 沙虎鯊 在逐漸成型過(guò)程中,,它們的兄弟姐妹之間就會(huì)開(kāi)始激烈的廝殺。 輸?shù)舻囊环絼t會(huì)被吃掉,,最后只剩下“最強(qiáng)的”兩只幼鯊才能出生,。 顯然,看上去雙管齊下的卵胎生方式,,并不能保證繁殖的過(guò)程萬(wàn)無(wú)一失,。 只不過(guò)令人驚訝的是,它們殘酷的生存戰(zhàn)爭(zhēng)真的是從娘胎開(kāi)始…… *參考資料 遺傳研究揭示卵生向胎生的變遷[J].生物學(xué)通報(bào),2008(04):10. 劉俊. 爬行動(dòng)物生殖方式的演化[A]. 中國(guó)古生物學(xué)會(huì).中國(guó)古生物學(xué)會(huì)第28屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文摘要集[C].中國(guó)古生物學(xué)會(huì):,2015:1. 王征. 對(duì)極端氣候的適應(yīng):沙蜥屬蜥蜴的卵胎生進(jìn)化[D].南京師范大學(xué),2011. 神奇的魚(yú)龍 作者: 沈建林 中科院地質(zhì)地球所 5月22日 【提醒】最新,! “醬油生蟲(chóng)”科研成果出爐,,真相來(lái)了! 5月31日 本文部分動(dòng)圖出處,。 |
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