2.5億年前的化石證實：哺乳動物祖先會產(chǎn)蛋

據(jù)《科學(xué)美國人》報道，對一枚2.5億年前化石的精細成像研究，首次確鑿證實哺乳動物的祖先會產(chǎn)蛋（Detailed imaging of a 250-million-year-old fossil has revealed the first proof that the ancestors of mammals laid eggs）。

這一發(fā)現(xiàn)解答了關(guān)于人類遠古祖先繁殖方式的長期疑問，并揭示它們?yōu)楹文茉诘厍蚴飞献顕乐氐拇鬁缃^事件之后迅速繁盛。

長期以來，科學(xué)家推測哺乳動物的祖先——一類被稱為獸孔目的生物（a group known as the therapsids），如同現(xiàn)存的鴨嘴獸、針鼴一樣以產(chǎn)蛋方式繁殖。

但在化石記錄中，學(xué)界始終缺乏合弓綱動物產(chǎn)蛋的直接證據(jù)（But they lacked any direct evidence of synapsid eggs in the fossil record）。

在這項新研究中，南非約翰內(nèi)斯堡金山大學(xué)的朱利安·貝努瓦及其團隊分析了三塊含有水龍獸化石的巖石標本。

研究團隊采用X射線顯微計算機斷層掃描（μCT）與同步輻射計算機斷層掃描（SRCT）技術(shù)，對巖石內(nèi)部的骨骼進行無損檢測。

這三塊標本代表了出生前不久至出生后不久的不同發(fā)育階段。研究作者指出，多條證據(jù)均表明，其中發(fā)育程度最幼小的水龍獸個體，死時仍處于蛋內(nèi)。

例如，包裹它的巖石結(jié)核尺寸與一枚蛋相符；胚胎呈蜷曲姿態(tài)，輪廓貼合蛋的卵形；其骨盆、脊柱基部椎骨與肋骨結(jié)構(gòu)松散，說明骨盆與軟骨尚不足以支撐身體重量，符合尚未破殼個體的特征。

最為關(guān)鍵的是，新成像結(jié)果顯示，最年幼的水龍獸標本下頜左右兩半尚未愈合（Most importantly, the new images reveal that the two halves of the lower jaw had yet to fuse in the youngest Lystrosaurus specimen）。龜類與鳥類的下頜在出殼前便已愈合，以便幼體破殼后自主進食。

因此，這只水龍獸未愈合的下頜，是它死于蛋內(nèi)的又一關(guān)鍵證據(jù)。另外兩塊標本則顯示出更成熟的發(fā)育跡象：體型最大的一具呈舒展姿態(tài)保存，表明它已脫離蛋殼，并在死前活動過一段時間。

水龍獸是一種像豬差不多大小的植食動物，長有兩枚獠牙與喙狀嘴，是少數(shù)挺過二疊紀末大滅絕的四足脊椎動物之一（Lystrosaurus, a pig-sized plant-eater with two tusks and a beak,was one of the few tetrapods—backboned animals with four limbs）。

約2.52億年前發(fā)生的這次滅絕事件，導(dǎo)致地球上約90%的物種消亡。大滅絕之后，全球氣候極端波動，長期酷熱與嚴重干旱頻發(fā)，水龍獸卻逆勢繁盛，成為當時最具優(yōu)勢的陸生脊椎動物。

產(chǎn)蛋繁殖可能是它得以成功的關(guān)鍵。對水龍獸蛋的復(fù)原顯示，其蛋相對體型偏大，蛋殼很可能為柔軟革質(zhì)，不易形成化石，這也解釋了為何科學(xué)界至今才找到獸孔目產(chǎn)蛋的痕跡。

大蛋擁有更小的表面積與體積比，更能抵御干燥，在干旱環(huán)境中極具優(yōu)勢（Big eggs, with their smaller surface-to-volume ratio, are more resistant to drying out）。

此外，現(xiàn)代產(chǎn)大蛋的四足動物，其幼體出殼時通常發(fā)育更完全、獨立生存能力更強。與之相對，哺乳動物——即便產(chǎn)蛋種類——幼體出生后都需要一段時間哺乳。

這一新發(fā)現(xiàn)對理解當今環(huán)境變化壓力下的物種命運具有啟示意義。貝努瓦在聲明中表示：“了解遠古生物如何挺過全球性劇變，有助于科學(xué)家更準確地預(yù)測現(xiàn)代物種如何應(yīng)對持續(xù)的環(huán)境壓力。”