生物进化史上有没有胎生变为卵生的进化现象？
在生物进化史上，从胎生转向卵生，确实是一个非常罕见，甚至是几乎不存在的现象。我们通常理解的进化方向是，从更原始的卵生方式，逐步发展出更复杂的胎生形式，以提高后代的存活率。胎生，顾名思义，是指胚胎在母体内发育，通过胎盘或其他结构从母体获取营养，最后产下活体后代。这相比卵生，能更好地保护幼体免受外界环境的威胁，提供更稳定的发育场所和更充足的营养，因此在许多脊椎动物类群中，胎生被认为是进化的一个重要“里程碑”。
但是，如果我们将这个问题“有没有胎生变为卵生”理解得更宽泛一些，比如从“严格意义上的胎生”回到一种“接近卵生”的状态，或者是在某些特定环境下，胎生动物又重新演化出类似卵生的繁殖策略，那么我们可以从一些比较边缘或者特殊的例子来探讨。
首先，我们需要明确一点：在主流的生物进化叙事中，从典型的胎生（如哺乳动物那样高度发达的胎盘系统）倒退回卵生，没有明确的、被广泛接受的实例。 这种“倒退”在生物学上涉及许多复杂的生理和发育机制的逆转，例如胎盘的形成、维持妊娠的能力、以及与母体免疫系统的协调等，这些都不是轻易可以“放弃”的。
然而，我们可以从以下几个角度来审视这个问题，或许能找到一些“间接”或“例外”的线索：
1. 软胎生（Ovoviviparity）作为中间过渡态？
在讨论胎生与卵生时，我们往往会忽略一个重要的中间环节：软胎生。软胎生的动物，其胚胎仍然在母体卵壳内发育，依靠卵子本身储存的营养。但不同的是，卵在母体内孵化，幼体在母体内孵出，最后直接产出活体。这种繁殖方式介于卵生和真胎生之间。
一些原本被认为是软胎生的动物，在某些分类学观点中，可能被视为接近胎生，但其“营养来源”依然是卵黄。如果我们要考虑“胎生变为卵生”，那可能是一种反向的理解：一些本来看似是胎生的动物，其内部胚胎发育模式更偏向于依靠卵黄，而非母体供血。
例如，在一些爬行动物（如某些蛇类和蜥蜴）和鲨鱼中，存在着多种多样的繁殖策略，包括卵生、软胎生和真胎生。我们看到了一些从软胎生向真胎生演化的例子，但反向演化就非常少见了。
2. “非典型”的胎生和生殖策略的灵活调整：
某些动物可能会在生殖策略上表现出一定的灵活性，以适应环境变化。虽然这不直接是“从胎生变为卵生”，但可能展现出一种“向卵生靠拢”的趋势，或者是在极端情况下，母体为了生存而放弃了维持胎儿发育的能力。
某些鲨鱼的生殖方式： 鲨鱼是一个非常迷人的类群，它们的生殖方式非常多样。有些鲨鱼是真正的卵生，有些是软胎生，还有些是真胎生。在一些真胎生的鲨鱼物种中，胚胎发育依赖于母体提供的营养，但其胎盘结构可能不像哺乳动物那样高度发达。在极端情况下，如果母体面临食物短缺或其他严重压力，理论上可能会出现胚胎被母体重新吸收，或者胎儿在非常早期阶段被排出体外的情况。虽然这不是“产下卵”，但可以说是“放弃了胎生”而导致胚胎未能存活。这离“产下活体”和“产下卵”都不同，但说明了生殖策略的可塑性。
哺乳动物在极端环境下的行为： 虽然哺乳动物普遍是胎生，但在极端的压力下，例如严重的饥饿，母体会优先保证自身的生存。在这种情况下，母体可能会停止妊娠，流产，或者幼体在母体内死亡后被吸收。这虽然不是“产下卵”，但也不是健康的胎生分娩。
3. 理论上的可能性和证据的缺失：
从理论上讲，生物进化是基于基因突变和自然选择。如果某个基因突变使得胚胎能够在一个外壳内发育，并且依靠卵黄生存，同时该突变在某个环境下更有利于后代的生存（例如，母体在怀孕期间需要消耗大量能量，而产卵可以减少这种消耗，并且卵在某些环境下更易存活），那么从理论上说，这种“向卵生靠拢”的演化是可能的。
然而，关键在于“证据的缺失”。即使存在，这样的现象也可能非常罕见，发生在已经灭绝的物种身上，或者是在极其特殊的生态位中，以至于我们难以发现明确的化石证据或现存的代表。
为什么从胎生变回卵生如此困难？
生理结构的复杂性： 胎生涉及到复杂的生殖管道、免疫系统的调整以接受半同源的胚胎、以及为胚胎提供稳定发育环境的机制。这些结构的形成和维持需要大量的基因调控，一旦形成，逆转起来非常困难。
营养和保护的优势： 胎生提供了比卵生更稳定的营养来源和更强的保护。在许多环境中，这种优势是压倒性的。除非环境发生剧烈变化，使得卵生反而更具优势（例如，极度寒冷的环境，母体在孕期无法维持足够体温，而能产生抵抗寒冷的卵则更有利），否则自然选择会倾向于保留胎生。
发育程序的不可逆性： 胚胎发育是一个高度有序的程序。一旦启动了胎生发育的程序，其内部的信号通路和基因表达模式是朝着产下活体发展的。要将其“拉回”到形成一个完整的卵壳，并在此过程中完成卵黄营养的储备，其复杂性可想而知。
总结来说：
在主流的生物进化认知中，没有明确的、被广泛接受的生物类群是从严格意义上的胎生“倒退”回卵生。进化通常被视为是复杂性增加、适应性增强的方向。胎生在大多数情况下，提供了比卵生更大的生存优势。
我们所能探讨的，更多的是在繁殖策略的“边缘地带”，例如软胎生作为胎生与卵生的中间态，以及一些动物在极端环境下对生殖策略的灵活调整。但这些都不能直接等同于“胎生变为卵生”的进化现象。
生物进化是充满惊喜和奇迹的，我们不能完全排除在某些极其罕见或已经灭绝的谱系中，存在过类似的、非常规的演化路径。但就目前我们所掌握的证据而言，胎生变为卵生，是一个极其罕见、甚至是几乎未被证实的进化现象。相比之下，从卵生演化出胎生，则是生物进化史上一个更为普遍和显著的趋势。
但是，如果我们将这个问题“有没有胎生变为卵生”理解得更宽泛一些，比如从“严格意义上的胎生”回到一种“接近卵生”的状态，或者是在某些特定环境下，胎生动物又重新演化出类似卵生的繁殖策略，那么我们可以从一些比较边缘或者特殊的例子来探讨。
首先，我们需要明确一点：在主流的生物进化叙事中，从典型的胎生（如哺乳动物那样高度发达的胎盘系统）倒退回卵生，没有明确的、被广泛接受的实例。 这种“倒退”在生物学上涉及许多复杂的生理和发育机制的逆转，例如胎盘的形成、维持妊娠的能力、以及与母体免疫系统的协调等，这些都不是轻易可以“放弃”的。
然而，我们可以从以下几个角度来审视这个问题，或许能找到一些“间接”或“例外”的线索：
1. 软胎生（Ovoviviparity）作为中间过渡态？
在讨论胎生与卵生时，我们往往会忽略一个重要的中间环节：软胎生。软胎生的动物，其胚胎仍然在母体卵壳内发育，依靠卵子本身储存的营养。但不同的是，卵在母体内孵化，幼体在母体内孵出，最后直接产出活体。这种繁殖方式介于卵生和真胎生之间。
一些原本被认为是软胎生的动物，在某些分类学观点中，可能被视为接近胎生，但其“营养来源”依然是卵黄。如果我们要考虑“胎生变为卵生”，那可能是一种反向的理解：一些本来看似是胎生的动物，其内部胚胎发育模式更偏向于依靠卵黄，而非母体供血。
例如，在一些爬行动物（如某些蛇类和蜥蜴）和鲨鱼中，存在着多种多样的繁殖策略，包括卵生、软胎生和真胎生。我们看到了一些从软胎生向真胎生演化的例子，但反向演化就非常少见了。
2. “非典型”的胎生和生殖策略的灵活调整：
某些动物可能会在生殖策略上表现出一定的灵活性，以适应环境变化。虽然这不直接是“从胎生变为卵生”，但可能展现出一种“向卵生靠拢”的趋势，或者是在极端情况下，母体为了生存而放弃了维持胎儿发育的能力。
某些鲨鱼的生殖方式： 鲨鱼是一个非常迷人的类群，它们的生殖方式非常多样。有些鲨鱼是真正的卵生，有些是软胎生，还有些是真胎生。在一些真胎生的鲨鱼物种中，胚胎发育依赖于母体提供的营养，但其胎盘结构可能不像哺乳动物那样高度发达。在极端情况下，如果母体面临食物短缺或其他严重压力，理论上可能会出现胚胎被母体重新吸收，或者胎儿在非常早期阶段被排出体外的情况。虽然这不是“产下卵”，但可以说是“放弃了胎生”而导致胚胎未能存活。这离“产下活体”和“产下卵”都不同，但说明了生殖策略的可塑性。
哺乳动物在极端环境下的行为： 虽然哺乳动物普遍是胎生，但在极端的压力下，例如严重的饥饿，母体会优先保证自身的生存。在这种情况下，母体可能会停止妊娠，流产，或者幼体在母体内死亡后被吸收。这虽然不是“产下卵”，但也不是健康的胎生分娩。
3. 理论上的可能性和证据的缺失：
从理论上讲，生物进化是基于基因突变和自然选择。如果某个基因突变使得胚胎能够在一个外壳内发育，并且依靠卵黄生存，同时该突变在某个环境下更有利于后代的生存（例如，母体在怀孕期间需要消耗大量能量，而产卵可以减少这种消耗，并且卵在某些环境下更易存活），那么从理论上说，这种“向卵生靠拢”的演化是可能的。
然而，关键在于“证据的缺失”。即使存在，这样的现象也可能非常罕见，发生在已经灭绝的物种身上，或者是在极其特殊的生态位中，以至于我们难以发现明确的化石证据或现存的代表。
为什么从胎生变回卵生如此困难？
生理结构的复杂性： 胎生涉及到复杂的生殖管道、免疫系统的调整以接受半同源的胚胎、以及为胚胎提供稳定发育环境的机制。这些结构的形成和维持需要大量的基因调控，一旦形成，逆转起来非常困难。
营养和保护的优势： 胎生提供了比卵生更稳定的营养来源和更强的保护。在许多环境中，这种优势是压倒性的。除非环境发生剧烈变化，使得卵生反而更具优势（例如，极度寒冷的环境，母体在孕期无法维持足够体温，而能产生抵抗寒冷的卵则更有利），否则自然选择会倾向于保留胎生。
发育程序的不可逆性： 胚胎发育是一个高度有序的程序。一旦启动了胎生发育的程序，其内部的信号通路和基因表达模式是朝着产下活体发展的。要将其“拉回”到形成一个完整的卵壳，并在此过程中完成卵黄营养的储备，其复杂性可想而知。
总结来说：
在主流的生物进化认知中，没有明确的、被广泛接受的生物类群是从严格意义上的胎生“倒退”回卵生。进化通常被视为是复杂性增加、适应性增强的方向。胎生在大多数情况下，提供了比卵生更大的生存优势。
我们所能探讨的，更多的是在繁殖策略的“边缘地带”，例如软胎生作为胎生与卵生的中间态，以及一些动物在极端环境下对生殖策略的灵活调整。但这些都不能直接等同于“胎生变为卵生”的进化现象。
生物进化是充满惊喜和奇迹的，我们不能完全排除在某些极其罕见或已经灭绝的谱系中，存在过类似的、非常规的演化路径。但就目前我们所掌握的证据而言，胎生变为卵生，是一个极其罕见、甚至是几乎未被证实的进化现象。相比之下，从卵生演化出胎生，则是生物进化史上一个更为普遍和显著的趋势。
网友意见
有。二十世纪末就有证据表明某些蜥蜴和蛇从胎生改为卵生[1]，其中一部分物种可能在卵生与胎生间反复横跳[2]。
生活在南美洲安第斯山脉的平咽蜥属蜥蜴的祖先是卵生的，在高海拔的山上适应寒冷而使用胎生。那之后，一些从山上迁移到山脚温暖环境的平咽蜥属蜥蜴重新采用卵生[3]。
追溯到过去，你要考虑到“3.8亿年前盾皮鱼曾经使用脐带来胎生”的化石记录[4]。
参考
- ^ de Fraipont, M., Clobert, J. and Barbault, R. (1996), THE EVOLUTION OF OVIPARITY WITH EGG GUARDING AND VIVIPARITY IN LIZARDS AND SNAKES: A PHYLOGENETIC ANALYSIS. Evolution, 50: 391-400. https://doi.org/10.1111/j.1558-5646.1996.tb04501.x
- ^ Early origin of viviparity and multiple reversions to oviparity in squamate reptiles. R. Alexander Pyron Frank T. Burbrink. Ecology Letters (2013) 17: 13–21
- ^ Esquerré, D., Brennan, I.G., Catullo, R.A., Torres‐Pérez, F. and Keogh, J.S. (2019), How mountains shape biodiversity: The role of the Andes in biogeography, diversification, and reproductive biology in South America's most species‐rich lizard radiation (Squamata: Liolaemidae). Evolution, 73: 214-230. https://doi.org/10.1111/evo.13657
- ^ Long, J., Trinajstic, K., Young, G. et al. Live birth in the Devonian period. Nature 453, 650–652 (2008). https://doi.org/10.1038/nature06966
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