雄性的小鸡鸡和3亿年前的小鱼

澎湃新闻记者 徐明徽

2014-10-22 15:47 来源:澎湃新闻

字号
       科学家的新发现证明,有颌脊椎动物体内受精的生殖方式比过去所认为的起源更早,可以追溯到目前所知最原始的有颌脊椎动物类群之中。
       目前已经有越来越多的证据证明,包括人类在内的所有现生有颌脊椎动物,都起源于盾皮鱼类。科学家在研究盾皮鱼类中的小肢鱼时发现,雄性小肢鱼已经出现了外生殖器。人类目前的“性福”生活,可能就起源于这种小肢鱼。
雄性外生殖器在脊椎动物中的演化。图片来源:中国科学院
       今年10月,澳大利亚弗林德斯大学约翰·朗教授及其同事在《自然》杂志上发表了这一项新发现,中科院古脊椎动物与古人类研究所朱敏研究员参与了该项工作。
       中国科学院古脊椎动物与古人类研究所朱幼安撰文介绍,脊椎动物的受精方式可分两种:体外受精和体内受精。大部分现代鱼类和两栖动物均行体外受精,而爬行动物、鸟类和哺乳动物则为体内受精。因此,大众的一般印象是,体外受精较为原始,而体内受精是较进步的受精方式。
       盾皮鱼是一群包裹着骨质“盔甲”的鱼类,在泥盆纪(约4.2亿年前-约3.6亿年前)十分繁盛,演化出许多形态迥异的类群。过去曾经认为盾皮鱼类是有颌脊椎动物中一个绝灭的旁支,然而越来越多的证据,特别是2013年我国科学家描述的介于硬骨鱼类和盾皮鱼类之间的过渡化石--初始全颌鱼表明,包括人类在内的所有现生有颌脊椎动物,都起源于盾皮鱼类。
       小肢鱼是盾皮鱼类中的胴甲鱼类中的一种,分布十分广泛,在苏格兰、爱沙尼亚和中国都有化石发现。它长得头大身小,体长一般只有几厘米。
       学者们在对大量小肢鱼化石进行检视后惊奇地发现,有些小肢鱼腹面躯体甲壳末端有一对奇怪的侧枝,有些则没有。这种侧枝结构与之前发现的褶齿鱼类鳍脚十分相似(鳍脚:由雄性软骨鱼类腹鳍变异成的适应体内受精的交接器)。因此,它应当是雄性外生殖器的骨骼部分。而雌性小肢鱼的化石则没有这种侧枝,取而代之的是一对骨板。
小肢鱼化石照片。由上而下,第一排:雄性小肢鱼化石及外生殖器;第二排:雄性小肢鱼化石及未完全发育的外生殖器;第三排;雌性小肢鱼化石及成对骨板。
小肢鱼化石及交配姿态复原图。
       雄性小肢鱼的外生殖器向侧面伸出,与身体几乎成90度,由于僵硬骨骼的存在,其活动性一定不佳。由于身披厚重的骨质外壳,小肢鱼也很难像蛇那样纠缠在一起完成交配。据此,科学家推测了它们的交配过程:雄鱼和雌鱼并排而行,带关节的硬质胸鳍互相交挎,就像在跳“爱的舞蹈”,彼此拥抱。最后,雄鱼将向侧面伸出的外生殖器伸到雌鱼身体下方,由雌鱼用骨板夹持住,完成体内受精过程。
       基于化石提供的一系列证据,可以了解到,体内受精的生殖方式在盾皮鱼类,也就是原始的有颌脊椎动物中广泛存在,到了硬骨鱼中次生性地消失,而在包括人类在内的陆生脊椎动物中,又再次演化出来。
       虽然陆生脊椎动物与盾皮鱼的外生殖器并非严格意义上的同源,但分子生物学和发育生物学证据表明,陆生脊椎动物的后肢与外生殖器在胚胎发育阶段密切相关,且与鱼类的腹鳍和腰带受相同的基因控制。因此,包括人类在内的许多动物的“性福生活”,仍可以说是建立在亿万年前盾皮鱼祖先演化出的身体蓝图之上。 
小肢鱼生态复原图,展示了雌雄鱼交配场景。

责任编辑:梁佳澎湃新闻报料:4009-20-4009   澎湃新闻,未经授权不得转载
关键词 >> 盾皮鱼

相关推荐

评论(34)

热新闻

澎湃新闻APP下载

客户端下载

热话题

热门推荐

关于澎湃 在澎湃工作 联系我们 版权声明 澎湃广告 友情链接