
羊膜卵,顯示半透性外殼和胚外膜。致謝:邁克·本頓
(神秘的地球uux.cn)據布裏斯托爾大學:南京大學和布裏斯托爾大學的研究人員發現,最早的爬行動物、鳥類和哺乳動物可能都生過幼仔。
到目前為止,硬殼卵被認為是羊膜動物成功的關鍵,羊膜動物是一組脊椎動物,在羊膜內進行胚胎或胎兒發育,羊膜是卵內的保護膜。
然而,一項對51個化石物種和29個現存物種的最新研究表明,情況並非如此。這些物種可以被歸類為卵生(產硬蛋或軟蛋)或胎生(產下活的幼仔)。
發表在《自然生態與進化》雜誌上的研究結果表明,羊膜動物的所有偉大進化分支,即哺乳動物、鱗翅目(蜥蜴和親戚)和祖龍(恐龍、鱷魚、鳥類)揭示了它們祖先的胎生和延長的胚胎保留時間。
延長胚胎保留期(EER)是指幼仔被母親保留不同的時間,這可能取決於什麽時候條件最適合存活。
雖然硬殼蛋通常被視為進化中最偉大的創新之一,但這項研究表明,正是EER給了這種特殊的動物群體最終的保護。

羊膜動物的係統發育,顯示已知的繁殖模式和蛋殼礦化,80個現代和滅絕物種的EER,以及所有分支點的估計祖先狀態。羊膜起源的主要推斷狀態是有EER的胎生。來源:。鳴謝:圖片來自蔣等人(2023),動物剪影,插圖由Chloé Schmidt、Emily Willoughby、Mark Witton、Dmitry Bogdanov、Nobu Tamura、t .和Michael Keesey繪製。布裏斯托爾大學M.J .本頓
布裏斯托爾地球科學學院的邁克爾·本頓教授解釋說:“在羊膜動物出現之前,第一批從魚鰭進化出四肢的四足動物在習性上大致屬於兩棲動物。它們不得不生活在水中或水邊來覓食和繁殖,就像現代的兩棲動物如青蛙和蠑螈一樣
“當羊膜動物在3.2億年前出現時,它們能夠通過進化防水皮膚和其他控製水分流失的方法脫離水。但是羊膜蛋是關鍵。據說這是一個‘私人池塘’,在這裏,發育中的爬行動物受到保護,不會在溫暖的氣候中變幹,並使羊膜動物能夠遠離水邊,主宰陸地生態係統。”
項目負責人薑寶玉教授補充道:“這一標準觀點已經受到挑戰。生物學家已經注意到許多蜥蜴和蛇在卵生和胎生中表現出靈活的繁殖策略。
“有時,關係密切的物種會表現出這兩種行為,事實證明,活著的蜥蜴可以比我們想象的更容易地返回到產卵狀態。”
“此外,當我們觀察化石時,我們發現其中許多都是活的,包括中生代海洋爬行動物,如魚龍和蛇頸龍,”阿明·埃爾斯勒博士說。其他的化石,包括這裏描述的中國白堊紀的一種分尾目動物,顯示了不隻是蜥蜴,其他類群也有卵生和胎生的交替。

來自中國早白堊世的池龍幼體骨骼,它蜷縮在一枚羊皮紙殼蛋的殘骸中。鳴謝:南京大學薑寶玉。
約瑟夫·基廷博士解釋說,“EER在今天的脊椎動物中廣泛存在,發育中的幼仔被母親保留或多或少的時間。”
“EER在今天的蜥蜴和蛇中是常見的和易變的。它們的幼仔可以在不同的發育階段被放出來,或者在卵中,或者作為小蠕形蟎,而且EER似乎有生態優勢,也許允許母親在溫度足夠溫暖和食物供應豐富的時候釋放它們的幼仔。”
本頓教授總結道:“我們的工作,以及近年來其他許多人的工作,已經把教科書中經典的‘爬行動物蛋’模型扔進了廢紙簍。”
第一批羊膜動物進化出了延長的胚胎保留期,而不是硬殼卵,以在母親體內或多或少的時間內保護發育中的胚胎,因此分娩可以推遲,直到環境變得有利為止
“第一批羊膜動物嬰兒是出生在羊皮紙蛋中,還是作為活的小食蟲動物出生,我們不得而知,但這種適應性父母保護使它們比產卵更早的四足動物有優勢。”
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