好神奇!既能生蛋,又能生崽,為什麼三趾石龍子這麼會生?

2021-01-21 騰訊網

我們一般比較常見的生物,一般會採用胎生或者卵生的方式來繁殖後代,也有少數一些生物能夠採取卵胎生的方式繁殖,但是科學家卻發現了一種既能夠像雞鴨魚一樣採用卵生,又能和哺乳動物採用胎生的生物:三趾石龍子。

雪梨大學的科學家觀測到,同一隻三趾石龍子首先產下了3個卵,之後又生出了一隻三趾石龍子寶寶,在此之前,這種現象從未在任何脊椎動物中發現過,科學家推測,該生物很有可能屬於卵生向胎生的轉化階段。

胎生與卵生

無論是胎生還是卵生,本質上都是生物為了繁殖後代而採取的生殖措施。

卵生,是指生物產下受精卵,受精卵在體外發育成熟,多見於魚類和鳥類。魚類和鳥類不同的是,魚類多採取體外受精方式,在海洋中雌性和雄性都表達出生殖意願時,雌性會將自己的卵產在巖石或者礁石旁邊,緊接著雄性也會排出生殖細胞,讓附近的卵子受精,比如:兩棲類的青蛙。

這種生殖方式的好處是,生物不用浪費能量照顧後代,雌性也不用浪費能量孕育後代。但壞處是由於沒有父母的保護,該生物的後代成活率很低,只有極少數能夠成長到下一個繁殖期。幸好採用該方式的動物們,每次會生產大量的生殖細胞,從概率上確保了有足夠數量的後代存活。

鳥類雖然也是卵生,但鳥類採取的是體內受精的方式,而且雌鳥每次只生產極個別的卵子,為了保證後代的成活率,雌鳥或者雌鳥和雄鳥會一起照顧後代,直到具有生存能力。

胎生的好處是,生物可以在體內孕育後代,相對於外界環境而言,體內更安全,也更穩定,生物存活率會更高。

然而奇特的是,三趾石龍子介於兩者之間,既可以卵生,也可以胎生,甚至可以同一胎之中選擇胎生和卵生的結合。

這樣的方式,不僅提高了三趾石龍子後代的成活率,還可以讓它們在面對不同環境時,迅速切換生殖策略。

當外界環境適宜時,三趾石龍子可以採用卵生的方式繁殖後代,這樣既不能浪費能量孕育後代,又有足夠數量的後代存活。

當外界環境惡劣時,三趾石龍子可以採用胎生的方式繁殖後代,雖然每胎繁殖的後代數量有限,但胎生可以大大提高生物的存活率。

三趾石龍子

為了進一步研究三趾石龍子生殖上的不同,科學家們使用電子顯微鏡研究了三趾石龍子的卵覆蓋物,發現它們比正常的石龍子卵更薄,從結構方面來看,它們更具有卵生和胎生混合的特點。

除此之外,三趾石龍子的卵孵化的時間更短,正常情況下一枚受精卵需要35天才可以破殼而生,但三趾石龍子只需要5天就可以孵化,甚至有些後代能夠直接出生。

我們知道,卵生動物相對於胎生動物而言更古老,胎生動物是從卵生動物的基礎上演化而來,而三趾石龍子獨特的生殖方式,或許正是介於兩者之間,這也意味著人類將有可能從三趾石龍子身上,看到生物進化的過程。

其實,進化的過程就是生物適應環境的過程,我們知道地球環境並不是一成不變的,而是經常發生變化,比如:氧氣含量的變化,溫度的變化以及陸地的變化等等。

地球環境在變化的同時,必然會對生物做出選擇,一些不能夠適應地球變化的生物將會被自然選擇所淘汰,能夠繼續生存下來的物種,意味著能夠適應目前地球的環境。

也就是說,胎生也好,卵生也罷,本身並沒有優劣之分,所以這個世界上既存在卵生生物,也存在胎生生物,像三趾石龍子這樣雖然罕見,但這種生殖方式也讓它適應了地球環境,因此被保留了下來。

雖然有很多科學家把三趾石龍子當成是從卵生到胎生的進化之間的生物,但至於未來它會不會演化成胎生生活,還要看地球環境接下來怎麼變化。甚至還有可能三趾石龍子又重新演化成純粹的卵生生物。

總結

無論是哪個學科的科學家,其實最樂意見到「反常」的現象,因為反常意味著它並不適用之前的法則,需要科學家們重新提出新理論。

三趾石龍子的出現就是一種反常現象,它可以幫助生物學家了解,生物是怎麼從卵生到胎生過渡,以及是什麼驅動著它們要放棄卵生這種生殖方式。

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