物文学家第二次目击到同一胎蜥蜴既可卵生也可胎生

通常情况下,动物的繁殖方式一般分为卵生和胎生这两种,但澳大利亚的蜥蜴在同一次怀孕中显然可以同时进行卵生和胎生。悉尼大学的科学家目睹了一只三趾石龙子首先产下三个卵,然后隔一段时间后再生下一只蜥蜴宝宝,这一事件以前从未在任何脊椎动物物种中观察到过。

脊椎动物繁殖模式主要分为两种:卵生(oviparity)和胎生(viviparity)。卵生繁殖模式是指母体产卵,随后卵在外界环境中孵化至卵内胚胎完全发育而孵出幼体;而胎生繁殖模式则是母体将受精卵滞留在子宫或输卵管内直至胚胎发育完全,由母体直接分娩产出。胎生繁殖模式具有优化胚胎发育环境和保护胚胎不受外在不利影响的作用,因而可以大大提高后代的存活率和适合度。根据胚胎发育的营养来源,可以分为卵性营养(Lecithotrophy)和胎性营养(Matrotrophy)两种类型,卵性营养物种胚胎发育的营养来自卵黄,而胎性营养物种胚胎发育的营养由母体通过胎盘供应。卵生物种都属于卵性营养,而胎生物种可据胚胎发育的营养来源划分为卵性营养胎生和胎性营养胎生,不同胎生物种处于卵性-胎性营养连续谱的不同位点上。绝大多数爬行动物处于极端卵性营养一端,但极少数胎生石龙子胚胎发育显著依赖胎性营养。哺乳动物中的真兽类处于极端胎性营养一端。

研究证实爬行动物可根据温度改变后代性别

图片 1

有鳞类爬行动物(包括蜥蜴、蛇和蚓蜥)约有20%的胎生物种,其独立起源次数可能达98-129次,超过整个脊椎动物的胎生起源次数的三分之二。有鳞类的胎生起源多发生在较低的分类阶元,便于进行不同繁殖模式的比较研究,因此为研究胎生繁殖模式的进化提供了一个重要的模型。卵生如何进化为胎生?这是十分重要的基础性生物学问题。过去基于生理、组织形态等方面的研究发现,胎生进化伴随卵壳退化、胚胎附着、胎盘发育、受精卵延长滞留、免疫耐受等方面相应的改变。然而,这些变化的遗传机制尚属空白。

图片 2

这种蜥蜴被称为三趾石龙子。这只小蜥蜴位于澳大利亚东海岸,属于一种罕见的“双生殖”物种。这意味着该物种的一些成员通过卵生繁殖后代,而其他成员可能会通过胎生这种方式。

要解答这一问题,首先需要选好研究的模式系统。中国科学院昆明动物研究所研究员车静领导的课题组在长期积累的研究基础上,最终挑选了沙蜥属物种作为研究对象。生活在青藏高原高海拔地区的沙蜥属所有物种,包括青海沙蜥(Phrynocephalus
vlangalii),面对高海拔低温、低氧等恶劣环境,进化出了典型的胎生繁殖模式,而邻近低海拔地区近缘物种,如荒漠沙蜥(P.
przewalskii)等则具有卵生繁殖模式。其次,开展该项研究,还需要多方面的技术和专长。车静联合国内外6个研究组组成了联合攻关团队。

爬行动物可按温度改变后代性别

虽然整个物种可以在两种方法之间“选择”,但通常认为个体动物在生命中被遗传地锁定在一种或另一种中。悉尼周围的三趾石龙子通常是卵生,而澳大利亚北部的三趾石龙子则是胎生。

研究人员在建立荒漠沙蜥及青海沙蜥室内繁殖体系及明确物种不同繁殖时期性状对比的基础上,最终成功获得两物种主要繁殖差异时期输卵管及子宫转录组样品。与此同时,他们成功解析了青海沙蜥和荒漠沙蜥全基因组数据。在此基础上,得以构建两物种在不同发育时期母体输卵管/子宫组织的基因表达谱,通过基因的进化分析和表达分析,鉴定出了控制诸如卵壳退化、延迟产卵等一系列性状的关键候选基因/通路。此外,通过与有鳞类中的麻蜥属、蜓蜥属(Sphenomorphus)、滑蜥属(Scincella)等其它胎生物种的趋同进化比较研究,得以从序列和表达调控两个层面对胎生进化的遗传机制及其相对贡献进行了分析。

北京时间1月24日消息,据澳大利亚广播公司报道,一个澳大利亚研究小组找到了他们所称的进化生物学“圣杯”,证明一条有关爬行动物性别和生存的持续30年之久的理论是正确的。最新研究发现可以解释温度决定爬行动物性别的进化优势。

图片 3

在卵壳退化方面,研究发现在荒漠沙蜥卵壳腺形成时期(卵黄生成期,S1期),与输卵管/子宫上皮分化、腺体发育等相关功能的基因呈现特异性高表达,而这些基因在青海沙蜥的相应时期并没有呈现相同的趋势。如雌激素受体介导的生长因子通路,此前报道与卵壳腺形成相关,且该通路中的部分基因在荒漠沙蜥S1期特异高表达,而在青海沙蜥中则呈现相反的表达模式。该结果表明,卵壳腺的退化可能是导致青海沙蜥卵壳退化的关键因素。

澳大利亚悉尼大学生物科学学院进化生物学家里克:赛尼(Rick
Shine)教授及其以前的学生、现就读于美国爱荷华州的丹尼尔:华纳博士报告说,爬行动物的卵孵化时所处的温度条件不仅能决定其性别,还能让后代的数量达到最优化。研究结果本周刊登在《自然》杂志网站上,为孵卵温度影响雌性和雄性繁殖成功率提供了第一个“毫不含糊”的证据。在哺乳动物和鸟类中,性别由受精卵的基因类型决定的,而这一过程会导致大体相同的雄性和雌性数量。