单孔目动物的生存之道

撰文｜ 蔡宙（Charles Q. Choi）
翻译｜ 蒋青

鸭嘴兽和针鼹，这两种地球上目前仅存的会生蛋的哺乳动物，是怎么逃过有袋类动物的入侵，在澳大利亚这块本属于它们的大陆上，繁衍至今的？有研究显示，也许是水救了它们。研究还表明，那些看起来原始的性状，也许正是它们的生存优势。

在现今的地球上，会生蛋的哺乳动物只剩下了两种—鸭嘴兽和针鼹（又被称为“长刺的食蚁兽”）。这些奇异的“单孔目动物”一度是澳大利亚大陆的主人，直到7,100万～5,400万年前，它们身“揣”口袋的亲戚“有袋类动物”入侵这片土地，单孔目动物才被扫地出门。最新研究显示，这两种单孔目动物之所以能繁衍至今，是因为它们的祖先适应了水中生活。

澳大利亚国立大学堪培拉分校的进化生物学家马修·菲利普斯解释说：有袋类动物起源于亚洲，取道美洲、南极洲，最终到达澳大利亚；一路上，它们被迫与所有动物展开生存竞争，早已经历了优胜劣汰的历练，因此能在澳大利亚获得全方位的胜利。他认为现在的问题应该是，为什么单孔目仍然能存活下来。

菲利普斯和同事认为，鸭嘴兽和针鼹之所以能在有袋类入侵的情况下生存下来，是因为它们的祖先找到了有袋类难以入侵的避难所—水中。有袋类在出生后的数周内都必须时刻不停地吮吸母乳，这样一来，如果母亲游泳时间过长，新生儿就会溺亡。

这个理论听上去很有道理，因为鸭嘴兽是两栖动物。但是，针鼹只生活在陆地上。研究人员运用基因分析法找到了一个答案。他们发现，针鼹是在4,800万～1,900万年前与鸭嘴兽这一支分离的，这说明针鼹在不久之前还拥有半水生的祖先，后来才再次登陆。针鼹的很多特征都暗示，它们或许有一个过着两栖生活、类似于鸭嘴兽的祖先。这些特征包括：流线型的身体、向后伸展可当舵使的后肢，以及胚胎发育期鸭嘴形的吻部轮廓。

一项有关早期单孔目化石的研究显示，鸭嘴兽和针鼹是在1.1亿年前分化成两支的。这个时间比基因分析的结果早了很多。但菲利普斯的小组重新分析了这些早期化石的439个性状特征。他们发现，把针鼹和现今这支分化时间较晚的鸭嘴兽分在一组，要比把它和古代化石分在一组更加合理。重建的谱系有力地支持了研究人员的基因发现，这一发现于2009年9月23日发表在《美国国家科学院院刊》在线版上。“现在看起来，基因和化石说的都是一回事儿，这真是令人鼓舞。”美国自然历史博物馆的哺乳动物学家罗宾·贝克说道，虽然他本人并没有参与这项研究。

贝克说，科学家目前还没有找到从水中向陆地过渡的针鼹的化石证据；单孔目的化石记录仍然很不完整。但澳大利亚有一批年龄在2,500万～2,000万年的化石点，这一时间段正是研究人员心目中针鼹进化的重要阶段。他说：“运气好的话，未来对这些化石点的发掘会让我们有所发现，找到从类似鸭嘴兽的动物向针鼹转变的过渡类型。”

菲利普斯说，单孔目动物卵生的特点，以及其他从远古先祖那里继承下来的原始性状，例如形似爬行动物的肩部，经常成为人们把它们当成低等生物的理由。新的发现却让我们从正面角度重新审视这些古老的特征。比方说，形似爬行动物的肩部虽然在快速奔跑中派不上用场，却能提供强有力的支撑，生长出宽阔的肩膀和粗壮的臂肌，方便针鼹钻入土中，也让鸭嘴兽在水里活动自如。用菲利普斯的话来说：“大多数爬行动物都具有这些‘原始’特征，但看看它们的物种数量吧—任何一支哺乳动物类群都没有它们‘成功’！” T7eYlAJT7grBVbDE/6UWcQYfONWvlJMNs6im0YqJ/XaP12iKnP06w+rJUJ7Mij5l