先吃鸡蛋，还是先吃？
这个标本看起来像海狸皮或鼹鼠皮，上面缝着一个喙。博物馆的工作人员仔细检查了标本的每一英寸，并详细描述了许多奇怪的特征。
这种奇特生物标本的出现引发了研究人员的各种讨论，它也将揭开地球上一段精彩的生物进化史！
01
大英博物馆的这个标本有一个完全不同于当时其他标本的奇怪特征:喙与身体的连接如此完美，以至于一些研究人员怀疑这个标本是假的。
但随着时间的发展，更多类似的标本出现，证实了其中100%是真动物。他们长着鸭嘴、海狸尾巴、水獭脚，脚上还有有毒的刺。
鸭嘴兽
最后，科学家确认这是鸭嘴兽的一种——一种产卵的哺乳动物。它属于一个不寻常的群体，被称为单孔目动物。
单孔类动物
大约186百万年前，单孔目动物从哺乳动物谱系的一个分支分化而来，后来发展成有袋动物，然后是胎盘动物。
有袋类
这种繁殖下一代的方式是一个巨大的进化创新。蛋的出现拯救了爬上陆地的动物免于灭绝。。
羊膜动物进化
蛋的故事跨越了数百万年，从第一个敢于在陆地上冒险的脊椎动物到今天的一些动物，包括鸭嘴兽，当然还有鸟类。比如今天的鸡！这就解决了一个历史难题:先有蛋！
任何种类的最早的蛋都是在有一层厚厚的果冻的水中产下的，就像今天的青蛙一样。只要一切保持湿润，这种果冻就是两栖动物胚胎的好归宿。
青蛙卵
但大约3.85亿年前，在泥盆纪时期，四足动物开始远离水。水生生态系统的竞争非常激烈。陆地上唯一的动物是无脊椎动物，比如昆虫和蜘蛛，这也可能是吸引四足动物祖先登陆的因素之一。
四足动物
但是为了成为真正的陆地动物，这些岸上的动物必须能够在陆地上保持胚胎湿润。
最早在陆地上生活和繁殖的脊椎动物之一是Casineria，生活在大约3.34亿年前的石炭纪，现在位于苏格兰。
卡西尼亚化石
它混合了其祖先的一些两栖动物特征，如未成熟的肩胛骨，以及与爬行动物相关的特征，如强壮的腿骨和脊柱。
卡西尼亚
一些专家认为，它类似于大约2000万年后化石记录中出现的一群新生物。这些动物产下了一种新的被蛋壳包围的蛋。
卡西尼亚
蛋壳有助于保护胚胎免受疾病和攻击，卵内的防水膜和羊水形成了一个独立的空间，因此胚胎可以保持足够的水分。动物不再需要在沼泽中度过它们的一生。
鸡蛋结构(来源@ дибгд)
然后，石炭纪雨林崩溃，沼泽雨林开始消失，很多两栖动物灭绝。然而，羊膜生物更适应干燥的环境，扩展到各种新的生态位，统治这片土地。
石炭纪雨林崩溃
02
然而，凝胶中的胚胎和蛋壳中的胚胎之间的进化步骤是什么？
一些最早的绒膜蛋化石记录来自于像Mussaurus这样的恐龙，它们生活在大约265，438+05百万年前的阿根廷。这比科学家第一次认为鸡蛋出现至少晚了1亿年。
鼠龙(来源@ Sauropodomorph)
换句话说，前30%的绒毛膜卵子的历史没有留下任何痕迹。因为卵，尤其是早期羊膜动物的软壳卵，不能很好的石化。
幼年鼠龙化石
在这种情况下，古生物学家只能根据他们有确凿证据的近亲进行推断。这种技术被称为系统分类。
近亲推断(来源@文学[2])
既然爬行动物、哺乳动物、鸟类都是羊膜动物，那么它们的最后一个祖先，第一个真正的羊膜动物，一定是有绒毛膜的卵的。
最早的爬行动物化石来自加拿大新斯科舍省，距今约365，438+亿年，因此它也是已知最早的羊膜动物——Hylonomus，绒膜卵的出现时间肯定比这更早。
森林蜥蜴
大约365，438+05百万年前，羊膜生物分为两组。绒毛膜鸡蛋的故事分为两条不同的故事线。一类是蜥脚类动物，包括爬行动物、恐龙和鸟类。另一个是突触体，哺乳动物的祖先。
蜥蜴类动物
蜥脚类恐龙在进化历史的大部分时间里都在产卵。一些爬行动物的卵和早期羊膜动物的卵一样柔软坚韧，比如今天的海龟。
龟蛋(来源@ alchetron.com)
另一部分鸟类和它们的祖先恐龙终于开始形成一种不同的蛋(egg)——蛋壳含有钙。这使得它们更强壮，更容易变成蛋化石。
恐龙蛋回收(来源@Syfy Wire)
然而，合轴动物有不同的发展。在早期，它们可能还会产下具有柔性外壳的原始羊蛋，但在后来的一亿年里，它们的进化有了很大的进步。
拱合动物(来源@John/Karen)
海龙从一种类似蜥蜴的有鳞生物，如蛇蜥，变成了一种完全温血、多毛的动物，拥有哺乳动物的下颚和中耳骨，甚至在产卵期间进化出了乳腺。
蛇齿龙化石
起初，这些腺体可能是帮助卵子保持水分的水源。但孵化后，它们逐渐成为喂养幼崽的奶源。哺乳是所有哺乳动物都会做的。
哺乳动物
大约65438+6亿年前的侏罗纪晚期，有胎盘哺乳动物和有袋类动物的祖先出现了。它们是僵尸亚纲的动物，例如Juramaia，一种牙齿看起来像鼩鼱的中国哺乳动物。
侏罗纪野兽
03
由于缺乏化石证据，哺乳动物祖先从受孕到真正怀孕的过程一直很神秘。研究人员只能求助于活着的哺乳动物来试图弄清楚发生了什么。
绒毛膜卵结构
他们发现变化的原因可能是基因表达的变化。因为绒毛卵的主要膜——绒毛膜和尿囊膜——都存在于胎生动物体内，只是用法不同。
哺乳动物胎生的
哺乳动物仍然在幼仔周围形成羊膜囊。但是胎盘——从母体为胚胎提供物质的器官——实际上是由卵的绒毛膜和尿囊膜形成的。
鸟蛋与哺乳动物的比较
因此，该突变可能改变了绒毛膜卵子的使用方式，为哺乳动物留下了一个全新的生殖模式。
另一种观点认为兽脚亚目动物的进化类似于单孔目动物——蛋在母亲体内保存的时间越来越长。这也可能通过基因表达的改变而发生，基因表达的改变与卵子滞留或胚胎发育的基因有关。
单孔动物
另一个重要因素可能是一种叫做合胞体蛋白的不寻常蛋白质。这些蛋白质帮助细胞膜融合在一起。它们在哺乳动物中最重要的作用是胎盘的发育。
人类胚胎发育
合胞体蛋白实际上是一种古老的糖蛋白留下的，它构成了一些病毒的外壳或包膜，但在现代哺乳动物中也是如此。
因此，研究人员认为，1.9亿年前，一些逆转录病毒攻击了哺乳动物的祖先，将它们的遗传物质插入到宿主的DNA中，从而制造出病毒蛋白。
随着时间的推移，病毒DNA被重新用于哺乳动物的新基因。所以今天的哺乳动物仍然携带这种古老病毒的片段。
但是，它们不是将病毒的各个部分连接在一起，而是用于构建胎盘。所以可能是一次偶然接触病毒，开启了哺乳动物不产卵的过程。
哺乳动物胎生的
带壳蛋的进化是动物进化的里程碑，它帮助第一批羊膜动物接管了这片土地！
哺乳动物胎生的