Ecology Letters:蛇和蜥蜴的祖先可能是卵胎生

【字体: 时间:2013年12月19日 来源:生物通

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  在12月17日的Ecology Letters杂志上发表的一项研究表明,蛇和蜥蜴的祖先,可能为卵胎生,而不是卵生,并且随着时间的推移,物种在它们喜欢的繁殖方式间来回切换。

  

生物通报道::有鳞目动物蛇和蜥蜴,大都是卵生,有少数为卵胎生,卵胎生不同于哺乳动物的胎生,因为哺乳类有胎盘使胚胎和母体相连并获得养分,而有鳞目的胚胎则无特殊构造和母体相连,胚胎所需的养分全来自卵黄,因此有别于哺乳类的胎生。

卵生、卵胎生以及胎生的进化顺序一直存在争议。一种观点认为,卵生是祖先的繁殖方式,卵胎生应由卵生进化而来。另一种观点则相反,认为胎生出现较早,而卵生是次生演化,但是支持这种观点的学者较少。

根据在12月17日的Ecology Letters杂志上发表的一项研究,蛇和蜥蜴的祖先,可能为卵胎生,而不是卵生,并且随着时间的推移,物种在它们喜欢的繁殖方式间来回切换。

本文的第一作者、乔治华盛顿大学哥伦比亚文理学院的助理教授Alexander Pyron博士说:“这是一个非同寻常和有争议的发现,是对一个已经被接受的学派的一个重要颠覆。在这之前,研究人员一直以为,蛇和蜥蜴的祖先是卵生,并且,如果一个物种切换到卵胎生,它就永远不会恢复到以前。但是,我们的研究发现,并非如此。”
这项研究结果,将研究人员对卵胎生进化的认识,进一步推回到1.75亿年前,表明卵胎生作为一种生殖策略,具有比人们原先认为的更古老的过去。这些调查结果,得到了几个最近发现的蛇颈龙和沧龙化石和来自白垩纪的几个蜥蜴化石记录的支持,这些化石动物的母体内都有胚胎,它们都为卵胎生。

Pyron博士分析了包含所有有鳞目群体——包括蜥蜴和蛇——的进化树,今年早些时候,他和研究团队在BMC Evolutionary Biology杂志上发表了这个进化树(A phylogeny and revised classification of Squamata, including 4161 species of lizards and snakes,BMC Evolutionary Biology 2013,13:93 )。这个进化树,是利用12个基因(包括7个核位点和5个线粒体基因)的DNA测序数据构建而成,将4161个蜥蜴和蛇物种进行聚类分组,包括有鳞目所有科、亚科和大多数属和种组。

总共有大约115组蜥蜴和蛇(约2000个物种),是卵胎生。其它8000个物种为卵生——至少到现在还是。
Pyron博士下一步的工作是,分析所有的四足动物——由具有四肢的动物组成的一个群组,例如两栖动物、爬行动物、鸟类、哺乳动物和海龟,以探究是否有关于其繁殖方式演化方面的任何新的惊喜。他还想检测繁殖方式进化切换背后的遗传学机制。(生物通:王英)

生物通推荐原文摘要:
Early origin of viviparity and multiple reversions to oviparity in squamate reptiles
Abstract:Viviparity has putatively evolved 115 times in squamates (lizards and snakes), out of only ~ 140 origins in vertebrates, and is apparently related to colder climates and other factors such as body size. Viviparity apparently evolves from oviparity via egg-retention, and such taxa may thus still have the machinery to produce thick-shelled eggs. Parity mode is also associated with variable diversification rates in some groups. We reconstruct ancestral parity modes accounting for state-dependent diversification in a large-scale phylogenetic analysis, and find strong support for an early origin of viviparity at the base of Squamata, and a complex pattern of subsequent transitions. Viviparous lineages have higher rates of speciation and extinction, and greater species turnover through time. Viviparity is associated with lower environmental and body temperatures in lizards and amphisbaenians, but not female mass. These results suggest that parity mode is a labile trait that shifts frequently in response to ecological conditions.

 

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