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胎生和卵生属于生殖方式吗 卵生与胎生( 二 )


在2009年发表在《自然》（Nature）杂志上的一篇论文中指出，在一个物种能够演化出胎生之前，它可能必须先演化出从基因上决定后代性别的能力 。许多生物的性别是间接决定的，取决于环境因素，尤其是温度 。不同的温度可以决定胚胎发育成雄性还是雌性 。研究显示，利用基因来决定性别与胎生之间有很强的统计相关性 。这是生物学家通过观察所得出的结论，但尚未经过严格的验证 。
海龟就是一个这样的例子 。它们在陆地上几乎不能移动，但仍然会到海滩上产卵 。如果它们把所有的卵都产在水里，那就不太可能得到多变的性别比例，因为海水里的温度梯度比在陆地上小得多 。
然而，一旦一个海洋物种演化出了通过基因决定性别的能力，它就不再需要冒险回到陆地上，而是能够完全适应水生生活 。没有了在陆地上行动和筑巢的需要，每一个类群都演化出了对远洋生活方式的极端身体适应，比如鱼龙（一类史前海洋爬行动物）的扁形尾巴、背鳍和翅膀状的四肢 。
科学家一开始认为鱼龙的爬行类祖先只有在从陆地迁移到海洋之后，才有可能演化出胎生 。但一具2亿4800万年前的化石的发现改变了这一切 。在2014年发表的一篇论文中，研究人员描述了一具在分娩时死亡的鱼龙化石 。令人惊讶的是，化石精准保留了新生幼体头朝下从母亲骨盆里出来的时刻 。这种情况说明：大多数胎生海洋爬行动物出生时都是尾巴先长出来的，这样它们就可以在分娩过程中继续从母亲那里吸收氧气；而头先出来的姿势表明鱼龙从更古老的陆地祖先那里继承了胎生方式 。因此，陆地上的爬行动物可能在至少2.5亿年的时间里一直以胎生繁衍后代，尽管在陆地上发现的最古老胎生化石并没有那么久远 。
卵生、胎生或兼而有之
对于一个物种来说，胎生或卵生似乎是明确的非此即彼的选择，但令人惊讶的是，情况并非总是如此 。澳大利亚有一种蜥蜴：三趾石龙子（Saiphos equalis） 。这种蜥蜴是少数几种“双生殖”物种之一，其显著特点是既能产卵，又能胎生 。其他一些蜥蜴物种通常会在不同的环境下这么做，但在实验室里，研究人员观察到一只三趾石龙子产下的同一胎中，包括了三枚卵和一只活的幼体 。这让科学家完全惊呆了！
近日，研究人员描述了卵生与胎生蜥蜴母体在基因表达上的差异 。在一个物种中，携卵的雌性和未携卵的雌性之间有成千上万个基因表达差异，这是因为在子宫孕育卵子的时候，某些基因会被激活 。同样的情况也发生在孕育胚胎的母体子宫中 。关键在于，两种情况下被激活的特定基因是非常不同的 。
但是在三趾石龙子中，当母体制造卵子时激活的许多基因，同样也会在携带胚胎的母体内被激活 。这一发现表明，这种蜥蜴正处于卵生和胎生之间的过渡状态 。
这种蜥蜴最终将演化成什么样的生殖方式，目前还无法确定 。演化是一个随机的过程，并不是被指导的，随着环境的变化，它可能会改变选择的方向，并走上另一条路 。
在演化生物学领域中，三趾石龙子可能会从胎生回到卵生的观点，可以说是一个相对较新的进展 。20年前，科学家认为卵生很难或者说不可能重新演化 。但从三趾石龙子之后，越来越多的研究表明，这种情况可能相当普遍 。近期对物种间遗传关系的分析显示，某些卵生动物与另一些胎生动物在演化树中上有着很深的关联 。
是哪些基因工具使胎生成为可能？胎生有什么基本规则吗？胎生在演化过程中是否使用了相同的基因指令？不同的物种会有相同的问题吗？
在寻找答案的过程中，三趾石龙子并不是可供研究的唯一一种奇特生物 。海马是目前已知唯一雄性会怀孕的动物：雌性海马会将自己的卵子转移到伴侣的育儿袋内，在那里受精和发育 。对海马的研究表明，雄性海马激活的基因与其他许多物种的雌性胎生时激活的基因相同，这一点值得注意 。
【胎生和卵生属于生殖方式吗 卵生与胎生】现在研究的目的在讨论的是不同的性别，是完全不同的组织，是这种特征在完全不同的物种中演化出来，而且相隔数百万年，这就像这些惊人的自然重复演化实验已经进行了数百万年 。（任天）


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