最新研究挑战流行的观点：哺乳动物生殖方式哪种最原始？

哪一类哺乳动物的繁殖策略更“原始”——怀孕期短的有袋动物，还是怀孕期长的人类和其他胎盘类哺乳动物?几十年来，生物学家认为有袋动物的繁殖是“更原始的”。但是华盛顿大学的科学家们发现，第三类哺乳动物——早已灭绝的多瘤动物——和胎盘类哺乳动物一样，有很长的妊娠期。由于多瘤动物在胎盘动物和有袋动物进化之前就从哺乳动物谱系中分离出来了，这些发现质疑了有袋动物比胎盘动物“落后”的观点。

　　

   

   

图片:一幅来自美索德马属(Mesodma)的多瘤齿动物的艺术渲染图。美索德马(Mesodma)是一只大约6000万至7000万年前生活在北美西部的母亲和她的一窝后代。化石证据表明，在6600万年前灭绝恐龙的大灭绝事件前后，这些生物是北美西部数量最多的哺乳动物。    

很难想象地球上没有哺乳动物的生活。这些动物在海洋深处游泳，在澳大利亚的沙漠中跳跃，在月球上旅行。

这种多样性可能具有欺骗性，至少当涉及到哺乳动物如何创造下一代时。根据它们的繁殖方式，几乎所有现存的哺乳动物都可以分为两类:胎盘类哺乳动物和有袋类哺乳动物。包括人类、鲸鱼和啮齿动物在内的胎盘都有很长的妊娠期。它们产下发育良好的幼崽——所有主要器官和结构都在正常的位置——断奶期或哺乳期相对较短，在此期间幼崽要靠母亲的乳汁喂养。有袋动物，如袋鼠和负鼠，则相反:它们的妊娠期很短——产下的幼仔比胎儿略大一些——哺乳期很长，幼仔要在母亲的育儿袋(或称有袋动物)中度过数周或数月的哺乳和成长时期。

几十年来，生物学家认为有袋类动物的繁殖方式是更“原始”的状态，并认为胎盘在这两类动物分离后进化出了更“先进”的繁殖方式。但新的研究正在测试这一观点。一个由华盛顿大学和它的研究人员领导的团队有证据表明，一种哺乳动物种群已经灭绝可能以类似胎盘的方式繁殖。由于多瘤动物在胎盘和有袋动物进化之前就从其他哺乳动物谱系中分离出来了，这些发现质疑了有袋动物比胎盘动物“落后”的观点。

该研究的主要作者、密歇根大学博士后卢卡斯·韦弗(Lucas Weaver)说:“这项研究挑战了一种流行的观点，即胎盘生殖策略相对于更‘原始’的有袋动物策略是‘先进的’。”他在华盛顿大学读博士时进行了这项研究。“我们的研究结果表明，胎盘样繁殖要么是所有哺乳动物的祖先繁殖方式，生产活的幼崽，要么是多瘤动物和胎盘中独立进化的胎盘样繁殖。”

多瘤动物大约在1.7亿年前的侏罗纪时期出现。大多数是体型较小的动物，类似于啮齿动物。在其历史上的大部分时间里，多瘤动物是哺乳动物中数量最多、种类最多样的群体。但科学家们对它们的生活史知之甚少，包括它们是如何繁殖的，因为它们的化石记录通常很差。最后一批多瘤鲸大约在3500万年前灭绝。

韦弗推断，化石骨组织的微观结构可以保存多瘤动物有用的生活史信息，比如它们的生长速度。韦弗和他的同事们在合著者格雷戈里·威尔逊·曼蒂拉(华盛顿大学生物学教授和伯克博物馆脊椎动物古生物学馆长)的指导下，获得了大约6600万年前生活在蒙大拿州的多瘤动物的18块股骨化石的横截面。

所有18个样本都显示了相同的结构组织:一层无组织的骨骼“夹”在有组织的内层和外层之间。无序骨，或编织骨，表示快速生长，之所以这样命名是因为，在显微镜下，骨组织层以交叉的方式排列。在有组织的骨骼中，这反映了较慢的生长，各层是相互平行的。

然后，研究人员检查了35种小型哺乳动物的股骨横截面，这些动物包括28种胎盘动物和7种有袋动物，都来自伯克博物馆的藏品。几乎所有的胎盘股骨都表现出与多瘤相同的“三明治”组织。但所有有袋类动物的股骨几乎都是有组织的骨头，只有一小块无组织的骨头。

研究小组认为，这种明显的差异可能反映了它们不同的生命历史。

韦弗说:“股骨最外层或皮质中有组织骨骼的数量与哺乳期的长度密切相关。”“有袋动物的哺乳期很长，最外层皮层有很多有组织的骨骼。胎盘的情况正好相反:哺乳期短，最外层皮质的骨骼组织更少。”

出生后，随着股骨直径的增加，有组织骨的最外层开始形成。韦弗说，对于微小的有袋类新生儿来说，骨骼必须长得更多才能达到成年大小，所以它们沉积的外部骨骼比胎盘更多。

韦弗说:“这是令人信服的证据，表明多瘤兽的妊娠期长，哺乳期短，与胎盘类哺乳动物相似，但与有袋类动物非常不同。”

基于这种相关性，研究人员估计多瘤鼠的哺乳期约为30天——与今天的啮齿动物类似。

这些发现进一步质疑了一种旧观点，即有袋动物有“更原始”的生殖策略，而胎盘有“更先进”的生殖策略。多瘤动物、胎盘动物和有袋动物的共同祖先可能有一种类似胎盘的繁殖方式，这种方式被胎盘动物和多瘤动物保留了下来。另外，多瘤兽和胎盘也可能独立进化出长妊娠期和短哺乳期的繁殖方式。

未来对多瘤动物生活史的研究可能会澄清哪一种解释是正确的，以及关于这一解释的其他悬而未决的问题，以及我们哺乳动物家族树的其他古老分支。

威尔逊·曼蒂亚说:“这里真正的启示是，我们可以切开化石骨头，检查它们的微观结构，以重建早已灭绝的哺乳动物的亲密生活史细节。”“这对我来说太不可思议了。”

原文标题：

Multituberculate Mammals Show Evidence of a Life History Strategy Similar to That of Placentals, Not Marsupials