哺乳动物祖先会下蛋

蛋壳内的水龙兽胚胎。图片来源：Sophie Vrard

2.52亿年前的二叠纪末大灭绝事件抹去了地球上的大部分生命，但一种强壮的植食性哺乳动物祖先——水龙兽却存活下来，并成为一个优势物种。当时极端炎热、环境不稳定且长期干旱，水龙兽不仅熬了过来，而且“儿孙满堂”。4月9日发表于《公共科学图书馆-综合》的一项研究，描述了一枚约2.5亿年前的水龙兽蛋，为这段生存故事带来了新见解，并首次证明哺乳动物的祖先会产卵。

在2008年的一次野外考察中，南非金山大学进化研究所的Jennifer Botha团队发现了一枚化石。起初它只露出一小块骨头，随着化石的修复，一只完美蜷缩的水龙兽幼体显现出来。“当时我就怀疑它是在蛋中死亡的，但那时我们没有技术手段来确认这一点。”Botha回忆说。

如今，借助现代同步辐射X射线断层扫描成像技术及欧洲同步辐射光源（ESRF）的高强度X射线，研究人员终于能够仔细研究这枚化石。这些技术使他们能够观察标本的内部细节，并证实了长期以来的猜测——这是一枚蛋化石。

研究人员认为，这种蛋属于软壳蛋，这有助于解释为什么它们很少被发现。与容易石化的硬壳蛋不同，软壳蛋往往在保存前就腐烂了，这使得此次发现极为罕见。

“哺乳动物祖先的繁殖方式一直是个谜，而这枚化石为解开这一谜团提供了关键线索。”ESRF的Vincent Fernandez说。

扫描结果还揭示了有关胚胎发育的一个重要线索。“当看到不完整的下颌联合处时，我非常兴奋。”金山大学进化研究所的Julien Benoit说，“下颌骨由两半组成，二者必须融合在一起才能进食。而这种融合尚未发生的事实，表明化石中的个体无法自主进食。”

研究显示，就体形来说，水龙兽的蛋相当大。在现代动物中，较大的蛋含有更多卵黄，可为胚胎提供充足营养，使其孵化后无需父母照料。这表明水龙兽不像现代哺乳动物那样用乳汁喂养幼崽。

较大的蛋还有另一优势——不易干裂，这在大灭绝后干燥且不稳定的气候中至关重要。

研究结果表明，水龙兽幼崽很可能是“早熟”的，即出生时发育程度较高。这些幼崽能够自主觅食、躲避捕食者，并能很快成熟。简单来说，水龙兽通过快速生长和尽早繁殖得以繁衍。在大灭绝后的恶劣环境中，这种策略被证明是非常有效的。

研究人员表示，该研究首次直接证明了哺乳动物的祖先会产卵，从而解答了一个长期存在的有关哺乳动物生殖起源的问题。

随着科学家对远古生命的研究，一个更广泛的模式逐渐显现——在极端的全球危机中生存下来，取决于适应性、恢复力和繁殖策略。而水龙兽似乎将这三者集于一身。

研究人员指出，了解古生物如何在大规模环境剧变中生存下来，有助于科学家更好地预测当今物种对环境压力的持续反应。（徐锐）

相关论文信息：

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0345016