既可胎生， 又可卵生的蜥蜴

夏榆

人類能不能生出蛋再孵化？這似乎是完全不可能的，因為常識告訴我們，人類是胎生動物。但是常識也告訴我們蜥蜴是卵生動物，但是2019年，科學家報告稱在安第斯山脈看到了一種奇怪的現(xiàn)象——一只懷孕的母蜥蜴在巖石間爬行時，突然停下來，張開后腿。不一會，一個包裹著一層透明薄膜的小腦袋露了出來，母蜥蜴立刻將薄膜撕開。15分鐘后，3只剛出生的小蜥蜴開始四處走動……

所研究的蜥蜴群的起源時間與安第斯山脈的年齡大致相同——2000萬年前。

其實，常識可能誤導了我們，據(jù)統(tǒng)計，地球上有大約3000種蜥蜴，而目前大約有20%的蜥蜴是以胎生的方式產(chǎn)下后代的，所以，蜥蜴生出小蜥蜴而不是蛋，這算不上稀奇的事。讓科學家驚奇的是，他們發(fā)現(xiàn)的這種平咽蜥屬蜥蜴，在安第斯山脈的高山地區(qū)和山下都有分布，但是在高山的“居民”以直接生幼崽的方式繁衍后代，搬到山下的“居民”卻以產(chǎn)卵的方式產(chǎn)出后代！

為什么同一種蜥蜴的繁殖方式會如此不同呢？

輕松切換繁殖模式

科學家對這種蜥蜴進行了深入的研究，他們發(fā)現(xiàn)這種蜥蜴的奇怪生育方式與安第斯山脈有一定的關(guān)系。在安第斯山脈形成之前，也就是大約3000萬年前，這種蜥蜴以卵生的方式繁殖，安第斯山脈形成后，這些蜥蜴的生存環(huán)境發(fā)生了變化，它們開始以胎生的方式繁殖后代，而大約在2000萬年前，一部分蜥蜴搬到了山下，它們的繁殖方式又變成了卵生。

我們知道，同一種物種如果長期處于不同的生存條件下，那么它們有可能變成不同的兩種物種，就像從大陸分離的海島上的生物會進化得和它們的同類不同一樣。而科學家認為，安第斯山脈的這種蜥蜴進化出兩種不同的繁殖方式或許也不是什么奇特的事，因為安第斯山脈的形成，塑造了不一樣的環(huán)境，高山地區(qū)溫度更低，低地地區(qū)相對溫暖。而在寒冷的環(huán)境中，胚胎會因為太冷而無法發(fā)育，后代成活率很低，在這種情況下，母蜥蜴會將胚胎保存在子宮中，而自己則會通過曬太陽等方式保持體溫來溫暖胚胎，從而提高后代的存活率。在低地溫暖的地區(qū)，蜥蜴?zhèn)儾挥脫牡蜏貙蟠耐{，并且產(chǎn)卵對它們來說似乎是更輕松的事，畢竟它們不需要像鳥類一樣孵蛋，只要把蛋放在合適的地方，蛋就能自己孵化了。因此科學家認為，在不同的環(huán)境下，在足夠長的時間內(nèi)，這種蜥蜴有可能進化得不同。

然而，一些科學家卻提出質(zhì)疑。這些科學家認為，一種動物從卵生變成胎生之后再變回卵生是非常復雜且困難的事情。對于一種動物來說，從卵生到胎生，無疑是一個壯舉，它們的身體需要一整套的改變，這需要基因巨大的改變來支持。它們需要產(chǎn)道重組，蛋殼變薄成薄膜狀，胎盤發(fā)育，免疫系統(tǒng)也要發(fā)生改變，以保證母體不會排斥胚胎，把它當成異物。而進化出胎生的能力的動物想逆轉(zhuǎn)進化，再進化出卵生能力，就要使已經(jīng)進化出的功能消失，重新再進化出與以前完全一樣的功能，這絕非“原路返回”這么簡單，而是一個更大的壯舉，科學家認為這不太可能。

研究人員發(fā)現(xiàn)，在南美蜥蜴中，其繁殖方式從胎生又進化到卵生。

而科學家的觀點也正好與“多洛定律”吻合。多洛定律是1890年比利時古生物學家路易斯·多洛提出的，他認為當一種生物進化出了取代舊特性的新特性，那么舊特性將永遠消失，也就是說進化是不能逆轉(zhuǎn)的。比如在很久以前蛇是有四只腳的，但是進化過程中它的腳消失了，而現(xiàn)在它們幾乎不可能再進化出腳來。在很長一段時間里，多洛定律被科學界廣泛接受，并被一些科學家奉為“黃金法則”。

那么，安第斯山脈的蜥蜴為何進化出胎生能力之后，搬到山下又進化出了卵生能力呢？它們是怎么做到的？

進化路上逆行或許沒那么復雜

根據(jù)目前的研究還不能解釋環(huán)境變化后蜥蜴如何進化出胎生能力，也不能解釋搬到山下的蜥蜴為什么又變回了和祖先一樣的生殖方式。不過，在另一項研究中，科學家似乎找到了一些線索。

2019年，這些科學家研究了兩種關(guān)系密切的中國特有的蜥蜴，一種產(chǎn)卵，一種胎生?？茖W家對這兩種蜥蜴的基因進行了研究，他們發(fā)現(xiàn)，從產(chǎn)卵到胎生的變化在遺傳學上并不十分復雜，這兩個物種之間的差異主要是特定基因的活性不同。以胎生繁殖后代的蜥蜴體內(nèi)負責卵殼的基因仍存在，只是這些基因的表達弱。而這意味著，如果一種蜥蜴從胎生變成卵生，只要它們體內(nèi)負責卵生的基因變得活躍起來，那么就可以實現(xiàn)了。而激活這些基因的可能就是生存環(huán)境了。

科學家推測，安第斯山脈的蜥蜴的情況可能與中國的那兩種蜥蜴類似。在環(huán)境的驅(qū)動下，蜥蜴體內(nèi)負責卵生的基因表達減弱，進化出了胎生的能力，而搬到山下之后，又是在環(huán)境的驅(qū)動下，負責胎生的基因變得“沉默”，負責卵生的基因開始活躍，從而實現(xiàn)了卵生和胎生的轉(zhuǎn)換。如果是這樣，那么只要環(huán)境合適，蜥蜴是可以不在基因變異的情況下就能切換繁殖模式的。

而事實上，安第斯山脈的蜥蜴并不是逆轉(zhuǎn)進化的唯一案例，科學家還發(fā)現(xiàn)一些蛇也經(jīng)歷了從卵生到胎生再到卵生的進化過程，在其他動物的身上也發(fā)現(xiàn)了逆轉(zhuǎn)進化的痕跡，比如大約9500萬年前，竹節(jié)蟲失去了翅膀，但是現(xiàn)在地球上大約40%的竹節(jié)蟲又長出了翅膀。2.25億年前青蛙在進化過程中失去了牙齒，大約500萬年前，一些青蛙又長出了牙齒。

以前，大多數(shù)科學家都認為逆轉(zhuǎn)進化非常困難，但是越來越多的發(fā)現(xiàn)促使科學家們開始思考：進化到底是一個怎樣的過程？是否真的需要重大基因改變才能實現(xiàn)？