几百年来,鸡还是蛋的问题一直困扰着人类,一直没有明确的答案。 为了科学地解释这个问题,我们首先需要研究第一个卵子是如何形成的。 自从最早的脊椎动物进化到陆地以来,卵就被用作一种繁殖形式。 所以,第一个蛋的历史可以追溯到3亿年前,当时脊椎动物的祖先开始爬上岸,而此时的蛋其实是羊膜蛋,这也是今天地球上几乎所有爬行动物、鸟类和哺乳动物的繁殖方式。
像我们人类一样,我们通过羊膜卵繁殖,但方式与卵子不同。 我们的胚胎在雌性体内发育,但仍需要羊膜的保护。 在出生之前,我们的胚胎是在羊水中孵化的。
那么,我们什么时候选择了胎生的方式呢?
要找出答案,我们需要观察第一个鸡蛋的外观。 约3人7亿年前的泥盆纪,肉鳍鱼从水上爬到陆地,成功进化成两栖动物。 然而,两栖动物的卵仍然需要水或潮湿的环境才能孵化。 直到 3奇思蜥蜴在4亿年前的石炭纪早期出现,是最早在陆地上繁衍的脊椎动物之一,也是最早的羊膜动物类群。
ziss 蜥蜴开始产下一种新型的卵,它被包裹在一个柔软、有弹性的外壳中,可以保护胚胎,同时也有足够的孔隙让胚胎呼吸。 蛋壳和羊水形成一个单独的空间,为胚胎提供水分。 在这样的条件下,陆地繁殖是可能的。
Ziss 蜥蜴不再依赖沼泽来生存和繁殖,这使它们在占据陆地生态位方面具有巨大优势。 对于羊膜胎生动物何时产生胎生和卵生的分歧,我们还没有找到明确的答案。
爬行动物、哺乳动物和鸟类都属于羊羚类,它们以多种胎生和卵生方式繁殖。 因此,羊膜卵的分化存在于它们的最后一个共同祖先 3在1亿年前的森林蜥蜴中。 森林蜥蜴是所有羊膜动物的祖先,从中,羊膜动物分为两类:蜥形目,包括爬行动物、恐龙和鸟类;Zygosochidae 是哺乳动物的祖先。
因此,鸡蛋的历史也出现了分歧。 蜥形中的一些爬行动物仍然像早期的羊膜动物一样产卵,但鸟类和恐龙的前身开始形成一种不同类型的蛋,其含钙的外壳更坚固,更容易化石化,这就是为什么我们能够找到许多恐龙蛋化石的原因。
Zygokogena 走了一条更复杂的道路。 早期的弓蛾蛾也产下了带有软壳的原始羊膜卵,但在接下来的1亿年里,哺乳动物的祖先取得了长足的进步。 它们从类似蜥蜴的生物转变为具有哺乳动物特征的温血、毛发覆盖的生物。
最后,在大约 16亿年前,在侏罗纪晚期,胎盘哺乳动物的祖先出现了,比如侏罗纪。 这些动物统称为十二生肖亚纲。 没有确凿的证据表明我们的哺乳动物祖先如何在产卵和分娩之间做出选择。 由于化石证据的匮乏,我们只能从现代哺乳动物中推测。 其中一个可能的答案是基因突变。 哺乳动物的羊膜囊,包括绒毛膜和尿囊膜,存在于能够生育幼崽的动物中,它们只是以不同的方式使用。 哺乳动物仍然在胚胎周围形成羊膜囊,而母亲通过绒毛膜和尿囊膜为胚胎提供营养,这实际上是胎盘的组成部分。
因此,突变可能改变了羊膜卵的使用方式,导致了全新的胎生生殖策略。 另一个想法是,带状亚类沿着类似于Monofora目进化的路径发展。 Monoforarea是一种产卵哺乳动物,与Zygosus类不同,它们将卵留在母亲体内的时间越来越长,最终发展出胎生。
卵子留在体内的时间被认为是由基因表达的变化引起的。 羊膜卵是向胚胎发育还是向卵发育的选择涉及一组基因,我们称之为合胞素。 在哺乳动物中,合胞素在胎盘发育中起作用。 事实上,合胞素是一种古老的糖蛋白,类似于构成某些病毒外壳或膜的物质。 然而,它们也存在于现代哺乳动物中。
因此,研究人员认为,大约 19亿年前,一些病毒感染了我们的哺乳动物祖先,并将其部分遗传物质融合到宿主的DNA中。 DNA的这一部分产生病毒蛋白,随着时间的推移,这些病毒蛋白被重新利用成新的哺乳动物基因,用于构建胎盘。 因此,这种意外的病毒感染导致哺乳动物不再产卵的过程。 因此,包括我们在内的所有哺乳动物至今都携带着这种古老的病毒基因,这就解释了为什么我们的繁殖方式是胎生而不是卵生。
事实上,无论是胎生还是卵生,这两种繁殖方式都能够发展到今天,并且适用于绝大多数生物。 这证明这两种方式都是进化的正确道路。 至于哪种动物会选择哪种繁殖方式,完全取决于自然选择。 如果我们的哺乳动物祖先在胎生和卵生的选择节点上发生了轻微的变化,也许我们现在会以卵生的方式繁殖