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明明下蛋也能傳宗接代, 為何人類非要忍受胎生的煎熬?


醫學周刊想必大多數人小時候都思考過一個問題:我是從哪裡來的?不少人從父母那獲得的答案也五花八門,甚至一度造成童年陰影。天下掉下來的、垃圾堆里撿的、石頭裡蹦出來的等等。直到長大後,我...

- 2018年10月07日06時53分
- 科學文摘 / 醫學周刊

醫學周刊

想必大多數人小時候都思考過一個問題:我是從哪裡來的?

不少人從父母那獲得的答案也五花八門,甚至一度造成童年陰影。

天下掉下來的、垃圾堆里撿的、石頭裡蹦出來的等等。


直到長大後,我們才清楚是母親經過十月懷胎生下了自己。

可能有人會好奇,人類為什麼要選擇胎生呢?明明產卵下蛋能繁衍後代,為什麼非得經歷一段更痛苦的過程呢?

傳統的脊椎動物在階級的演變主軸圖

對於這個問題,大多數人都只停留在哺乳動物是胎生,鳥類、爬行類、昆蟲和兩棲則是卵生的基本常識。

那麼,如果問你,鯊魚是卵生還是胎生,你能答出來嗎?除此之外,還有什麼特殊的生殖方式嗎?

要弄清這些問題,還得追溯到脊椎動物生殖方式的進化。


貓鯊的卵 圖片來源:屏東海生館

從現今發現的化石來看,最古老的脊椎動物應該是無頜類動物*。

由於它們結構簡單且低級,所以雌雄同體的有性生殖方式就足以讓它們進行種群的繁衍。

如今我們生活中仍採取雌雄同體的就有無脊椎動物如蝸牛、蚯蚓和水蛭等。

*註:因不具有鰓弓發展來的頜被稱為無頜類動物。

已滅絕的無頜類動物

到了泥盆紀(距今約4.1億年至3.54億年)時期,地球上的魚類出現了高度的多樣化。

因此,這一時期也稱為魚類的時代。

那時,大多數魚類已經是雌雄異體了。

不只如此,它進化出了硬骨魚類和軟骨魚類這兩大支。

根據自身構造的不同,它也衍生出了不同的生殖方式,並延用至今。

泥盆紀時期的森林想像圖

這當中,大多數硬骨魚類採用的生殖方式是卵生方式,即通過產卵的方式來繁殖。

我們日常生活中常見的魚籽等就是魚類產下的卵。

當母體的卵受精後,受精卵可以在體外獨立發育。

而在發育的過程中,胚胎的營養物質全由卵黃來提供。

經過一定的孵化後,新個體會破殼(卵)而出。

其實不光是卵生魚類,我們常見的鳥類、爬蟲類以及昆蟲幾乎都是卵生動物。

硬骨魚

然而,大多數軟骨魚類和少數硬骨魚類卻進化出了另一種特殊的生殖方式:卵胎生。

顧名思義,卵胎生是一種介於卵生和胎生之間的生殖方式。

也就是說當母體產完卵之後,會把卵繼續留在母體生殖道內,直到它發育成新個體後才從母體中產出。

那麼,同是魚類,是如何進化出不同的生殖方式呢?

軟骨魚中的大白鯊就是卵胎生

按照魚類淡水起源說,海生的軟骨魚類和硬骨魚類都是起源於淡水。

它們的祖先需要經歷從低滲的淡水環境進入高滲的海水水中的過程。


為了保持體液的平衡,它們採取了不同的滲透調節機制,也就有了生殖方式差異。

其中,軟骨魚類借母體的滲透調節機制,使受精卵在體內發育,以此避開高滲的海水環境,提高胚胎的成活率 。

比如白斑星鯊每產10餘尾 , 尖頭斜齒鯊每產6-20尾。

白斑星鯊

不過,這些軟骨魚類的胚胎髮育時,仍然像卵生動物那樣依靠卵中含有的卵黃來生存, 因此稱為卵胎生。

而對絕大多數硬骨魚類而言,它們仍舊將卵產於體外,任由其孵化。

但受到光照、溫度、鹽度、溶氧量等環境變動的影響,卵的孵化率和魚仔的成活率非常低的。

況且,子代與親代的聯繫往往不親密,甚至有些母體在缺少食物時會吃掉自己的卵。

出於生存的壓力, 卵生的魚類只好不斷拚命地產卵。

比如一條鯉魚能產10-50萬粒,翻車魚高達3億粒。

幸好這些卵存活下來的機率非常低,不然海洋早就被堵得"水泄不通"了吧。

卵生鯊魚產下的卵

從魚類的這種方式不難發現,卵胎生除了有利於繁殖後代之外,它也不必像卵生方式那樣消耗大量的能量。

因此,不少科學家認為卵胎生是脊椎動物在生殖方式上從低級向高級進化的首次嘗試。

但目前已知的卵胎生動物比較少,部分蝮蛇、胎生蜥蜴、銅蜓蜥、大肚魚、孔雀魚、大部分鯊魚等。


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