關于地球上的生命從何而來，一直是科學家探索世界的一大重點。

你們知道目前地球上發現的最古老的生物是什麼嗎？它就是距今大約35億年前的藍藻。

藍藻模式圖

說到物種的繁殖，我們總是免不了要争論到底是先有雞還是先有蛋的問題。

如果我們知道動物生殖方式演化的過程，或許這個問題就可以迎刃而解了。

若暫且不考慮雞的演化過程，那應該就是先有蛋，再有雞了。

“先有雞還是先有蛋”已成為科學及哲學問題

動物主要的生殖方式有哪些？為何有些動物可以同時擁有兩種生殖方式？這種特殊生殖方式的原因是什麼？物種生殖方式演化的原因又是什麼？

接下來我們要了解的這個物種生殖方式十分特别，它就是既能生蛋又能生仔的三趾石龍子，科學家對這一神奇的物種進行研究後認為，人類正在見證物種進化。

小細腿用來賣萌的三趾石龍子

我們首先來認識一下，在動物界中比較常見的兩種生殖方式，卵生和胎生。

• 卵生

卵生就是指動物的受精卵在母體外發育的過程，基本上除了部分哺乳動物之外，其他很多動物都采用這種生殖方式。

胚胎在卵或蛋中，吸收的營養物質全部來源于其中的卵黃。

卵生示意圖

大部分的爬行動物、兩栖動物、鳥類以及哺乳動物中的單孔目，在繁殖後代的時候所處的環境不同，因為排出的卵和蛋一般都暴露在外，所以很容易被其它動物吃掉或破壞。

所以它們就會采用各自的方式将卵和蛋保護起來，比如羅非魚就會将卵含在嘴巴裡孵化，龜類和一部分蛇也會将蛋埋在砂土中。

溫暖的沙子能夠幫助蛋孵化出來，同時也很安全

• 胎生

哺乳類動物中，除了鴨嘴獸和針鼹通過卵生繁殖後代以外，剩下的都是胎生。

雌雄動物在交配後，受精卵會在雌性動物的子宮中發育至成熟後，再通過産道産出。

在這個過程中，胚胎主要依靠吸收母體血液中的營養成分和氧氣，在子宮這樣恒溫的環境下，可以保證正常的代謝活動和酶活動，給胎兒的成活率提供一定的保障。

卵黃囊和胚胎的發育過程

這兩種方式都是動物在演化中發展而來，出于對環境的适應，它們還發展出了一種介于卵生和胎生之間的生殖方式，叫做卵胎生。

• 卵胎生

生物學家此前就已經發現了一些鲨魚品種，如巨鲨、角鲨和護士鲨，以及一些蜥蜴和毒蛇都能夠直接産子。

但是它們生殖的方式與胎生不同，胎兒前期會在卵内發育，而非在子宮中吸收胎盤的營養，等到發育完全後才會滑到子宮中，再以胎生的方式出生。

星鲨、鋸鲨……某些毒蛇和胎生蜥等均為卵胎生動物

• 三趾石龍子

卵胎生的方式也是動物為适應環境，而進化出的一種生殖方式。

雖然采用這種方式的動物不多，但是也并不稀奇，不過生物學家卻在研究有性生殖的複雜性和可變性時，發現了一種特殊的物種。

這一物種既可以胎生又可以卵生，也就是說它既可以生蛋也可以生仔，這種擁有“雙峰繁殖”的物種就是蜥蜴中最特殊的“三趾石龍子”。

超乎人類想象的神秘生物——三趾石龍子

美國《分子生物學》發表了一份研究結果，科學家對澳大利亞的一隻三趾石龍子進行觀察，發現它在同一個孕期内不僅産下了3顆蛋，還生下了1個幼崽，科學家認為三趾石龍子正處于卵生動物和胎生動物中間的過渡階段。

但是三趾石龍子還是一個十分特殊的存在，此前科學家就已經研究過卵胎生的動物，蜥蜴就是其中一種采用這種方式進行後代繁衍的物種，但是三趾石龍子采用的卻和卵胎生的方式有着一定的區别。

為什麼會覺得這種生殖方式很特殊呢？一般來說，動物隻會采用一種生殖方式，即便是卵胎生動物，它們最後誕下後代的形式也隻有一種。

哺乳動物雌雄兩性間存在着整個基因組中的基因表達變異

不管是卵生動物還是胎生動物，當它們的子宮在孕育卵子或胚胎的時候，與那些沒有懷孕的動物相比，有千萬個基因表達存在差異。

因為在懷孕的時候，子宮中的某種基因會被激活，這種差異也表現在兩種不同的生殖方式中。

所以生蛋和生仔已經表現出了完全不同的生理結構，而且已知胎生由卵生演化而來，這種方式已經至少獨立進化了121次。

所以當發現這種三趾石龍子同時采用兩種生殖方式的行為才顯得十分特殊。

兩栖動物的繁殖方式

• 特殊的生殖方式表現

這份研究的作者之一，卡米拉·惠廷頓是悉尼大學的演化生物學家，他在接受采訪的時候認為三趾石龍子是“世界上最奇怪的蜥蜴”，它或許可以為科學提供更多關于繁殖策略演化的信息。

科學家一直都在研究澳大利亞的石龍子，得出的結果是有幾個蜥蜴物種在不同環境下會采用胎生和卵生的方式，科學家将這種生殖方式稱為“雙峰繁殖”，其中在2014年發現的三趾石龍子就是這些物種中的其中一個。

當時科學家發現在悉尼附近，也就是澳大利亞南部的三趾石龍子通過生蛋來繁殖後代，而在澳大利亞北部則通過直接生仔繁殖後代。

一般的石龍子産下蛋之後至少要35天才能孵化完成，但是三趾石龍子産下的蛋殼卻很薄，基本上隻需要5天就能孵化，科學家發現，這些蛋中的胚胎在産下之後就已經快要發育完畢，所以才能以這麼快的時間完成孵化。

三趾石龍子幼體

• 三趾石龍子特殊生殖的原因

科學家根據基因表達猜測，這隻同時采用了兩種生殖方式的三趾石龍子，子宮中有同時被卵子和胚胎激活的許多基因，如果真是如此，那麼這或許會時它既生蛋有生仔的直接原因。

但是這種生殖方式的演化原因和真實性還沒有得到完全的解釋，惠延頓團隊基于其他原因給出了另外兩種解釋。

一方面科學家認為，這隻“胎生”的幼崽可能是三趾石龍子在生産的時候受到環境的影響，導緻其比其他三顆蛋早産，所以更早的孵化成幼崽的形狀。

三趾石龍子

而另一方面，科學家就站在演化的角度，猜測三趾石龍子可能擁有在卵生和胎生之間來回切換的能力，或許人類正在見證演化也不一定。

但是惠延頓也提出，動物物種從卵生演化出胎生，是環境使然，也經曆了很長一段時間。

所以目前很少有動物會在胎生的情況下再回到卵生，或朝着一種全新的方向演化。

地球6億年來經曆的三大冰期和兩大間冰期示意圖

在物種間遺傳關系的分析中，卵生動物和胎生動物在演化樹上有很深的關聯，我們前面也反複提到了，脊椎動物的胎生方式其實是有卵生動物祖先演化而來，其中的決定因素就是環境。

動物在演化中變得越來越複雜，也需要面對很多複雜的環境，最初産卵的方式讓很多幼崽都難以存活下來，于是大部分的兩栖動物、爬行動物甚至一些魚類就逐漸采用了體内受精的方式。

讓胚胎直接在子宮中發育，直至發育完成後才脫離母體，這在很大程度上提高了幼崽的存活率。

但是這種方式還是受到一定的限制，比如母體體型的大小，以及物種在食物鍊中的地位。

幾種脊椎動物胚胎外形比較

小型的動物很難采用胎生的方式，比如鳥類，它們往往需要在空中飛行，胎生需要耗費它們更多的能量，使得行動受到限制。

而一些位于食物鍊較低端的動物，需要面臨很多天敵的侵擾，胎生同樣會使其更容易暴露在外，也很難從危險中逃離。

良好的自然環境才能保護物種的多樣性

雖然在人類活動的影響下，地球的環境已經遭到破壞，但是相比千萬年甚至幾億年前來說，或許更加穩定。

而且現在人類已經意識到物種的重要性，對環境的保護更積極，所以動物真的演化出在胎生和卵生中來回切換的能力也不無可能。

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