古生物学家最终证实,原始哺乳动物会产卵
一只水龙兽胚胎在其部分保存的壳体中重建。 图片来源:朱利安·贝努瓦和索菲·弗拉德
(化石网cnfossil.com)据《大众科学》(安德鲁·保罗):除了像鸭嘴兽这样少数产卵单孔类动物外,所有哺乳动物都会生活体幼崽。但哺乳动物的最早祖先是否也通过卵繁殖?这是一个困扰进化生物学家数十年的问题,但研究人员终于有了明确的答案。该研究于4月9日发表在《PLOS One》期刊上,研究结果依赖于一枚已有2.5亿年历史的化石蛋、先进的技术进步以及大量的耐心。
古生物学家在近17年前于南非卡鲁盆地的一次发掘中发现了这件标本。位于开普敦东北200多英里的干旱地区,以其丰富的古代化石宝库而闻名。
“我的准备者兼杰出的化石发现者约翰·尼亚普利识别出一个小结节,最初只露出极小的骨屑。“当他仔细准备标本时,很明显那是一只完美蜷缩的水龙兽幼崽,”威特沃特斯兰德大学古生物学家詹妮弗·博萨在一份声明中说。
在法国ESRF控制室拍摄的化石蛋。图片来源:朱利安·贝努瓦
水龙兽是哺乳动物进化历程中的关键物种。草食动物是在大约2.52亿年前二叠纪末大灭绝之后抵达地球的。这场灾难很可能由现今西伯利亚的火山喷发引发,最终消灭了约57%的生物生命,包括70%的陆生脊椎动物。尽管当时气候多变、气温温暖且干旱频繁,水龙兽依然茁壮成长。尽管博塔和她的同事怀疑他们的发现展示了壳内有幼体的遗骸,但2008年还不具备评估他们理论所需的成像技术。
然而,几年内,先进的同步辐射X射线CT扫描技术的发展为前进提供了道路。博塔将化石带到法国的欧洲同步辐射设施,合作者终于能在适当条件下进行研究。只有这样,他们才能确定一个关键证据——下颌不完全联合。这段下颌对动物来说至关重要,但前提是其两半在怀孕期间融合。
“我真的很激动,”威特沃特斯兰德大学古生物学家朱利安·贝努瓦回忆道。“这种融合尚未发生,说明个体无法自我进食。”
这意味着它们的水龙兽在死亡时尚未完全发育,而它的位置只能说明一件事:它还在蛋内。更具体地说,团队认为水龙兽产下软壳蛋,这也解释了为何化石证据如此难以找到。
骨骼的三维重建。图片来源:朱利安·贝努瓦
虽然体型较小,但与哺乳动物祖先的体型相比,卵仍然很大。如今,较大的卵通常含有更多的卵黄,这些蛋黄包含胚胎发育所需的所有营养,无需父母喂养。较大的卵也更耐干燥——这在灭绝事件后严酷的气候中是关键优势。总体来看,水龙兽在孵化时已经高度发育。这使它们能够躲避捕食者,自我照顾,并迅速开始繁殖。
除了填补哺乳动物进化中的重大空白外,水龙兽还可以帮助生物学家理解物种如何继续适应日益混乱的生态系统。
贝努瓦说:“这项工作极具影响力,因为它提供了在快速气候变化和生态危机面前的韧性和适应性,提供了深层时间视角,”并补充道,“这项发现不仅是古生物学的突破,也与当前的生物多样性和气候挑战高度相关。”














