沒乳頭還偏要哺乳,這種下蛋生物憑什麼算我們親戚

2021-01-08 澎湃新聞

原創: SME SME科技故事

要說世界上最怪的動物,鴨嘴獸恐怕拔得頭籌。它不僅長得怪,生存方式也令人驚異。明明是卵生,卻用的是哺乳的養育方式,即便它們連基本的乳頭都沒找到。

幾億萬年來,鴨嘴獸在黑暗中忍辱負重活到了今天,甚至差點被人類所遺忘。一開始,人們以為它是東拼西湊的人造假貨,卻顛覆了我們對哺乳動物的認識。

它的存在也將人類的注意力引向了進化史上一個獨特的分支——單孔目生物。

鴨嘴獸(Ornithorhynchus anatinus)是最原始的哺乳動物之一,現今屬於單孔目下鴨嘴獸科。然而過去很長一段時間,科學家為了弄清它的分類搞得像丈二和尚摸不著頭腦。因為鴨嘴獸實在是太奇特的存在了。外形的奇特我們無須過多贅言了,它的繁殖方式也是相當優秀。

按理上來說,哺乳動物基本都是胎生,可鴨嘴獸偏偏是卵生。是的,它們不僅會下蛋,還需要通過孵化一段時間才能從蛋中破殼出世。然而它又需要哺乳的行為來養育幼崽,並且哺乳期還不算短,可長達4個月。

更與眾不同的是,雌性鴨嘴獸壓根就沒有餵奶的乳房和乳頭。它們只有腹部兩側長有的很小的乳孔,用於分泌乳汁。所以當幼獸趴在鴨嘴獸媽媽的肚子上時,就需要輕輕一舔就能喝到了乳孔裡分泌出來的乳汁了,也不用大力吮吸。

看到這裡,如果我上面沒提的話,恐怕一時半會也不知道鴨嘴獸屬於什麼動物吧。對於卵生卻要乳汁哺乳的鴨嘴獸究竟是哺乳還是卵生動物這個問題,科學家們爭論了很久才達成共識。

可就算最後被當做是哺乳動物,但鴨嘴獸也因其獨特性而自立了門戶。科學家就在哺乳綱下設立了原獸亞綱。事實上,目前哺乳綱(Mammalia)有超過5000個現生物種,它會被分為兩大類:原獸亞綱(Prototheria)和獸亞綱(Theria)。Mammalia源自拉丁文mammālis,指的是「乳腺,乳房」的意思,雌性個體具有功能性的乳腺也正是現生哺乳動物特有的共同特點。

這裡簡單提一下,獸亞綱依據生殖系統、生殖方式及後代早期發育的模式的不同,又被分作後獸下綱(Metatheria,即有袋類Marsupial)和真獸下綱(Eutheria,即有胎盤類Placentalia)。這當中,有袋目動物相似的上恥骨與骨盆聯接,能附著更多的肌肉,有助於短的後腿能支撐身體,很有可能是爬行動物祖先留下來的特徵。

本文主角原獸亞鋼下的鴨嘴獸則直接保留了來自爬行動物祖先的卵生習性。不過它已經進化出了幼體依靠媽媽分泌的乳汁成長的特徵。

哺乳動物

2008年的一項研究中發現鴨嘴獸與爬行動物、鳥類和哺乳動物都具有基因相似性。這也難怪人類初識它時一度將它認為鳥獸雜交種。對此,美國德克薩斯大學奧斯汀分校生物學家麗貝卡-楊(Rebecca Young),認為與哺乳動物類似的爬行動物在2.8億年前進化分離,它們具有鳥類和爬行動物的一些特徵。

大約8000萬年之後,單孔目動物(即是產卵哺乳動物)又從哺乳動物家族中分離出來,最終該分支剩下的僅是鴨嘴獸和針鼴這兩種物種,主要分布於澳大利亞、塔斯馬尼亞、紐幾內亞及其毗鄰的若干小島上。

顧名思義,單孔目動物指的是沒有分肛門、 尿道及產道,而是由合一的洩殖腔代替。它們和鳥類、爬蟲類等動物之間最大的區別就在於:體溫都比較低,但缺乏完善地調節體溫的能力。比如鴨嘴獸的平均體溫為32.2℃。而針鼴為31.1℃,而且只有在外界溫度保持在27.6℃到32.6℃之間時,它們的體溫才保持恆定。

一旦周圍的溫度具有較大的溫差時,或者如針鼴在冬眠期間時,其體溫便趨於改變。這些都說明單孔目動物在體溫調節上仍保留著爬行動物的特性。

針鼴

目前來說,單孔目動物化石記錄非常有限,但也發現一些頭骨化石。比如滅絕的Obdurodon dicksoni。它們生活在中新世時期(大約2330萬年-530萬年前),它具有類似現代鴨嘴獸的嘴部結構,但是兩者並不一定存在直接親緣關係。現代鴨嘴獸數量持續減少,但是化石證據表明遠古鴨嘴獸也生活在現今南美洲地區。

至於單孔目的演化歷史現在還沒有明確的說法。但科學家大多認為其與有袋類和有胎盤類有著完全不同的親緣,可能是由獸孔類爬行動物進化而來的。比如單孔目動物的站立姿勢和舉止等,也與爬行動物相似。

由於現存單孔目種類較少,鴨嘴獸就成為了進化生物學上一個重要的研究對象。而鴨嘴獸身上的特徵也反映了單孔目動物身上的共性。

比如鴨嘴獸的眼睛和耳朵都像是長在嘴後面的一個槽裡。而這個槽在水下閉合,這也說明它不靠視力或聽力尋找食物。又因為潛水時鼻孔也是一直閉合,所以它也不是靠嗅覺來覓食的。可鴨嘴獸的食物往往是河底的淡水甲殼類和蠕蟲,憑藉著那張鏟子一樣的鴨嘴把獵物挖出來。所以,它又是如何判斷食物的位置呢?

而原來鴨嘴獸靠的是獵物發出的微弱電場。事實上,單孔類動物都能探測到生物肌肉收縮產生的電場,以適應黑暗的環境下覓食。除單孔類以外,已知的唯一可探測生物電的哺乳動物是蓋亞那白海豚(Sotalia guianensis)。

此外,鴨嘴獸還是目前為數不多有毒哺乳動物之一。仔細觀察,我們可以發現雄性鴨嘴獸的後足背面有一根尖刺。這根刺能夠釋放毒液,能獵殺一些小型的動物。

2010年沃倫帶領研究小組發現鴨嘴獸毒液中包含著83種毒素,毒液基因類似於蛇、海星和蜘蛛等動物的毒液基因。因此,科學家認為鴨嘴獸可能是趨同進化的一個實例。雌性鴨嘴獸和針鼴也有退化的刺,但沒有毒液。

然而,雄性鴨嘴獸擁有的毒液壓根就不是保護自己妻兒的。根據研究,雄性鴨嘴獸只有在繁殖季才會大量產生毒素,用於和其他雄性爭搶雌性。可除了交配期間,但是它們對雌性沒有任何的感情,情願過著獨行的生活。

鴨嘴獸的刺

在水中的時候,它們主要依靠自己的前爪來划水,也會像海狸一樣有著巨大的尾巴來控制其在水中航行的方向。而在陸地上行走時,它又總喜歡把前爪將摺疊起來,用腳腕行走,保護自己賴以遊泳的腳蹼。

此外,鴨嘴獸還稱得上是名副其實的吃貨。據統計,平均每隻鴨嘴獸需要吃掉相當於自己體重20%的食物。似乎除了吃以外,好像也沒有別的什麼事需要擔心了。於是,它們願意長期待在同一個地方,缺乏長途遷徙的能力。

也正是因為生活地點固定,鴨嘴獸最後逃不過人類的掠奪。20世紀初時,狩獵鴨嘴獸成為了當時獵人們的一個風潮,因為它們的皮毛保暖性實在太好了。就有記錄顯示一位皮毛商曾賣出2.9萬張鴨嘴獸皮。

鴨嘴獸皮

為了得到完整的毛皮,人類採用槍擊、電暈等方式獵殺鴨。幾個世紀來,鴨嘴獸貿易十分繁榮,直到20世紀初狩獵禁令出臺才走向了衰敗。過去在南澳大利亞州鴨嘴獸被列為瀕危物種。在澳洲的很多地方,鴨嘴獸已經完全絕跡了。

另一方面,鴨嘴獸的人工養殖一直很難取得成功,只有極少數幼體才能夠成功存活下來。因為無論它們搬到哪,都不能適應環境。迄今為止,鴨嘴獸還是沒有在澳洲以外的地方,繁殖成功。

然而鮮少人知的是,它剛出現在人類視線中的時候,被堅定認為是人造的假貨。1798年,澳大利亞新南威爾斯總督John Hunter給大英博物館送回一張奇怪的毛皮標本。這個標本像一隻河狸,有寬扁的尾巴,爪子像水獺,還有一張橡膠質地的鴨子嘴。

在那個年代,很多人會通過東拼西湊各種動物標本,以此偽造自己發現新物種的假象。所以,當他們看到鴨嘴獸的時候,以為這又是用好幾種動物標本拼接起來的。

為了徹底拆穿騙局,時任大英博物館助理管理員的George Shaw特地拿去剪刀剪掉上面的皮毛,看能不能發現縫合的痕跡,但什麼也沒找到。鴨嘴獸這才吸引了越來越多科學家的注意。

如今有研究人員通過從鴨嘴獸的乳汁中發現了一種新的蛋白質,它具有獨特的抗菌特性,未來有可能挽救人類的生命。2016年,研究人員發現鴨嘴獸毒液中含有的一種激素可能可以幫助我們開發新的糖尿病治療方法。

從一定程度上說,保護鴨嘴獸就是保護我們人類自己吧。

Platypus .wikipedia .2020 on 3 January 2020, at 11:40 (UTC).

The Milk of Australia's Weirdest Animal Could Help Us Fight Antibiotic Resistance

Did people initially think the duckbill platypus was a hoax?BY KATE KERSHNER PETER DOCKRILL 17 MAR 2018

科學家最新研究解密鴨嘴獸的神秘進化過程 騰訊科學2016年08月01日07:18

Tahneal Hawke,Gilad Bino,Richard T. Kingsford. Platypus: Paucities and peril. A response to: Limitations on the use of historical and database sources to identify changes in distribution and abundance of the platypus[J]. Global Ecology and Conservation,2020,21.

看不見聽不到聞不著,鴨嘴獸還能靠電場捉蟲吃 2019年05月09日 00:01 物種日曆

晨風. 巨型鴨嘴獸挑戰現有演化論[N]. 科技日報,2013-11-13(007).

Did people initially think the duckbill platypus was a hoax?BY KATE KERSHNER

原標題:《沒乳頭還偏要哺乳,這種下蛋生物憑什麼算我們親戚》

閱讀原文

相關焦點

  • 會下蛋會哺乳的鴨嘴獸,雜糅多物種特徵:誰說我的嘴巴是假的?
    它的奇特之處在於,它會像鳥和爬行動物一樣下蛋,並靠自己的體溫孵化。 孵化後,它會像哺乳動物一樣哺乳,鴨嘴獸並沒有常規的哺乳部位,但在它的腹部兩側,會分泌乳汁,小鴨嘴獸通過舔食腹部來獲取食物。 鴨嘴獸的體溫和爬行動物也很像,體溫很低,短時間內能迅速波動。
  • 所以男的究竟為什麼要長無用的乳頭啊啊啊?
    如果這樣還顯得不夠牛逼,我們還有對生拇指和直立行走的能力,這讓我們可以製造自身未配全的各種工具。對人體而言,幾乎一切設計都是有意義的,除了沒長尾巴卻又尾骨,似乎完全無用的智齒,連結耳朵的無用肌肉,以及非常讓人在意的男性乳頭。所以男的究竟為什麼要長乳頭啊啊啊?
  • 為什麼男人也有乳頭?
    □方舟子 中青在線-中國青年報    2009-12-16    [列印] [關閉]     顧名思義,哺乳動物最主要的特徵是哺乳。人類作為哺乳動物的一員,女人有乳頭的原因非常明顯。但是男人為什麼也有乳頭?
  • 男人為什麼長乳頭?【真是無聊的科普呢】
    說到物種起源,不得不提到我們的達爾文叔叔~達爾文曾經設想過,或許是哺乳動物的祖先雌性雄性同樣具有哺乳的功能。這麼看來,夏娃是亞當用肋骨做的是他身上的一塊肉這種傳說完全是不合邏輯的!!!要說也是我們夏娃無聊的時候,在自己的襠部捏了三塊肉——兩塊兒圓乎乎,一塊兒長乎乎的還包了塊皮嘿嘿嘿。(這樣想想夏娃可能是平胸,然後自己精分出了亞當...)
  • 既下蛋又哺乳、且有毒,顛覆哺乳類印象的鴨嘴獸
    正所謂「十月懷胎」+哺乳是大部分哺乳類動物的標誌。這也是哺乳類動物歷經億萬年來演化,提高後代存活率的一種繁殖方式。但凡事都有例外——鴨嘴獸。它是地球上為數不多的卵生哺乳動物之一(即下蛋、又哺乳),而且有毒。在人們發現它們後,簡直顛覆了科學家對哺乳動物的印象,一度認為是一個惡作劇。
  • 哺乳期乳頭不需要護理?別那麼天真,等乳頭皸裂就晚了
    ,說因為哺乳自己的乳頭開始皸裂了,每次餵寶寶都生疼,讓人聽的心疼。  哺乳期媽媽最重要的事就是哺乳,多數媽媽會選擇親喂,頻繁地哺乳會對乳頭造成危害,尤其是在冬天時,所以媽媽們在哺乳期裡要提前注意自己的乳頭情況,避免出現皸裂。
  • 媽媽病期的哺乳
    您可以檢查一下哺乳的姿勢。引起乳腺堵塞的最常見的原因是,寶寶沒有恰當地含住乳頭,因此沒有把乳房裡的乳汁吸乾淨。您還可以時間短、頻率高地哺乳。在哺乳前用溼熱的毛巾熱敷3~5分鐘。在哺乳後用溼冷的毛巾冷敷大約20分鐘。按照順時針方向反覆按摩乳房。抱著寶寶哺乳的時候,用寶寶的下巴抵住結塊的部位,按摩乳房,這樣可以促進乳汁的流動。選擇合適的胸罩,不要壓迫乳房。
  • 在海洋中,鯨魚是如何給後代哺乳的?
    但是,由於生活在水中,而且鯨本身的吸吮能力已經不復存在,並且像藍鯨這種大型的鯨類,出生之後每天就要喝上百升的母乳,如果只靠吸吮顯然太累了。所以就註定它們無法像陸地上的哺乳動物那樣含著乳頭進行哺乳了。因此,鯨魚進化出了一種特殊的哺乳方式,那就是噴射。所謂的噴射就是通過肌肉收縮的方式將乳汁噴射出來,讓鯨魚寶寶喝到。
  • 男人乳頭也有用 一摸就有性興奮
    顧名思義,哺乳動物最主要的特徵是哺乳。人類做為哺乳動物的一員,女人有乳頭的原因非常明顯。但是男人為什麼也有乳頭?不僅男人,其他雄性哺乳動物也大多有乳頭。在18世紀的歐洲,這是一個讓自然神學家非常難堪的問題。自然神學家相信生物體的構造是上帝巧妙地設計出來的,體現了上帝的智慧。但是上帝為什麼要在男人身上安兩個顯然沒用的乳頭?
  • 農村散養的母雞不下蛋,怎麼辦?真不下蛋跟沒發現下蛋,做法不同
    在農村,人們散養雞很常見,而母雞是散養狀態,也就是說平時白天大部分的時間是不在家裡的,說它不下蛋,有可能是真不下蛋,也有可能是在戶外其他的地方下蛋了而你卻不知道而已,應該根據實際情況來處理:一、若是母雞真的不下蛋了,那你得看看是不是你養的這隻母雞產蛋太久了
  • 男人不用餵奶,為什麼會有兩個乳頭呢?
    顧名思義,哺乳動物最主要的特徵是哺乳。人類作為哺乳動物的一員,女人有乳頭的原因非常明顯。但是,男人為什麼也有乳頭?不僅男人,其他雄性哺乳動物也大多有乳頭。在18世紀的歐洲,這是一個讓自然神學家非常難堪的問題。自然神學家相信生物體的構造是上帝巧妙地設計出來的,體現了上帝的智慧。
  • 生活在水中的哺乳動物是怎麼哺乳的?
    前些日子,關於大連斑海豹被盜的新聞受到了許多關注,我們在譴責偷盜者殘忍的同時,也為這些被盜的斑海豹的命運擔憂。近幾年也總是有各種偷獵、殺害海洋生物的新聞出現,我們在惋惜、譴責的同時,是不是也應該對這些水生物多一些了解?
  • 方舟子解密:男人為什麼也有乳頭?
    摘自:方舟子 著《大象為什麼不長毛》 海豚出版社 2010年9月出版 閱讀提示:人類作為哺乳動物的一員,女人有乳頭的原因非常明顯但是,男人為什麼也有乳頭?不僅男人,其他雄性哺乳動物也大多有乳頭。在18世紀的歐洲,這是一個讓自然神學家非常難堪的問題。自然神學家相信生物體的構造是上帝巧妙地設計出來的,體現了上帝的智慧。但是,上帝為什麼要在男人身上安兩個顯然沒用的乳頭?方舟子為您科學解密。 【閱讀《大象為什麼不長毛》】
  • 打破生物限制,既下蛋又能生崽的動物,這種生物太神奇了
    要知道地球的生態環境都一個平衡點,每一種生物都有自己的位置,同時不同種類的繁殖都有一定的規律,比如說哺乳動物都是胎生,而像鳥類,蛇類都是卵生
  • 為什麼男人也有乳頭?方舟子稱「奶爸」或有可能
    這些人不僅外生殖器像女人,第二性徵也像女人,甚至比正常女人還更有女人魅力——因為正常女人體內有能發揮作用的少量雄激素,就像正常男人體內有能發揮作用的少量雌激素,而這些人體內只有雌激素在起作用,當然女性化十足。這些人從小被當成女人撫養,有的由於相貌漂亮、身材性感而成為服裝女模特。
  • 哺乳後胸部乾癟下垂沒彈性怎麼辦 寶媽哭訴
    尤其是生育後胸部又小又癟有下垂往往會造成自己看不下去,老公不願意看的尷尬局面,哺乳後胸部乾癟下垂沒彈性怎麼辦?寶媽們如何豐胸來捍衛自己的婚姻?哺乳後胸部乾癟下垂沒彈性怎麼辦1、要適當補充營養、不要盲目減肥首先就是產後不要刻意的節食、偏食、挑食等,這些會造成營養不良,也就會引起乳房的乾癟、下垂。飲食上有很多豐胸的方法,也能起到一定的效果。
  • 公雞被宰殺後母雞不再下蛋 每日寂寞打鳴終變性
    下蛋公雞如何見母雞倒不知道,但大邑的陳文元卻知道,變性母雞如何與同籠姐妹相處!這隻母雞(該叫公雞還是母雞,記者很為難)先是不下蛋,然後變羽毛,現在學打鳴……但這隻怪雞卻沒因此飛黃騰達,反而差點遭來殺身之禍!這些天,當地村民說這不吉祥,建議主人殺了它!
  • 真問真答:男人為什麼長乳頭
    ▍大多數雄性哺乳動物因為濃密的毛髮不易觀察到乳頭,這隻雄性的加拿大無毛貓能讓你看個清楚——貓有 8 個乳頭 這就遭遇了一個相當常見的誤解:生物在進化中獲得了某個性狀▍人類這個物種的形成與「幼態延續」(個體發育止於幼體狀態,並在此狀態下達到性成熟)有重大的關係:幼年黑猩猩在某些方面的學習能力比人類兒童還強,但他們 10 歲就達到性成熟,變成肌肉發達的暴戾生物
  • 哺乳動物會下蛋--鴨嘴獸
    是在澳大利亞生活的一種極其古老的未進化完全的哺乳動物,以至於它還保留著現代哺乳動物所不具備的類似於爬行動物的特徵。  鴨嘴獸最大的特點是它那張標誌性的大嘴,像鴨子一樣,但是這張看似不屬於它的大嘴卻是它們生存的關鍵,當它們在水下覓食時它的鴨子一樣的大嘴攪動水下的小石塊,翻出小魚小蝦以及甲克類動物,而它們極其敏感的嘴不禁可以感知到觸覺甚至於可以感覺到生物電流
  • 男人為什麼要長乳頭,你不知道它竟然還有這樣的作用。
    長久以來,女性的乳頭一直是吸引力和母性的象徵,它不僅和性感有關,同時也為母乳餵養提供了可能。而男人的乳頭則是另一回事。雖然它不像女性乳頭那麼具有吸引力,但是人們卻沒有中斷對它的爭議,甚至有人將它寫進科普書籍。那麼,如果男人不需要母乳餵養,為什麼要有乳頭呢?它真的一無是處嗎?