科學家揭示體內受精生殖方式的更早起源

2020-12-05 人民網

原標題:科學家揭示體內受精生殖方式的更早起源

  科學家揭示三億多年前魚類的「私密生活」 揭示體內受精生殖方式的更早起源

   記者日前從中科院古脊椎動物與古人類研究所獲悉,該所朱敏研究員參與的國際研究團隊在最新一期《自然》雜誌上發表一項新發現,揭示了三億多年前泥盆紀一種披盔戴甲魚類的「私密生活」,證明體內受精的生殖方式比過去所認為的起源更早,可以追溯到目前所知最原始的有頜脊椎動物類群之中。

   據介紹,脊椎動物的受精方式可分兩種:體外受精和體內受精。大部分現代魚類和兩棲動物均行體外受精,而爬行動物、鳥類和哺乳動物則為體內受精。因此,人們的一般印象是,體外受精較為原始,而體內受精是較進步的受精方式。

   盾皮魚是一類包裹著骨質「盔甲」的魚類,在泥盆紀(約4.2億年前至約3.6億年前)十分繁盛,從盾皮魚類中演化出了包括人類在內的其他有頜脊椎動物。胴甲魚類是一類樣貌古怪的盾皮魚類,它們的兩眼和鼻孔像潛望鏡那樣集中長在頭頂,胸鰭長得更像螃蟹的節肢而不是魚鰭。胴甲魚類是最原始的盾皮魚類,因而也是最原始的有頜脊椎動物。

   小肢魚是一種分布在中國、蘇格蘭和愛沙尼亞的胴甲魚類,體長一般只有幾釐米。近年來,澳大利亞弗林德斯大學約翰·朗教授及同事在對大量的小肢魚化石進行檢視後發現,有些小肢魚腹面軀體甲殼末端有一對奇怪的側枝,有些則沒有。它應當是雄性外生殖器的骨骼部分,而雌性小肢魚的化石則沒有這種側枝,取而代之的是一對骨板。

   科學家推測了小肢魚的交配過程:雄魚和雌魚並排而行,帶關節的硬質胸鰭互相交挎,就像在跳交誼舞一樣。雄魚將向側面伸出的外生殖器伸到雌魚身體下方,由雌魚用骨板夾持住,完成體內受精過程。

   「我們現在知道,體內受精的生殖方式在盾皮魚類,也就是原始的有頜脊椎動物中廣泛存在,到了硬骨魚中次生性地消失,而在包括人類在內的陸生脊椎動物中,又再次演化出來。」朱敏說。

   科學家表示,雖然陸生脊椎動物與盾皮魚的外生殖器並非嚴格意義上的同源,但分子生物學和發育生物學證據表明,包括人類在內的許多動物的生殖方式仍可以說是建立在億萬年前盾皮魚祖先演化出的身體構造之上。

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