众所周知,当今世界上绝大部分的爬行动物从蜥蜴到蛇,从海龟到鳄鱼,都是卵生的,也就是雌雄进行交配后,受精卵会发育成具备外壳的蛋,然后这些蛋在体外经过一段时间的孵化之后,才会诞生一个新的爬行动物小宝宝。
蛇蛋但也有例外,有些爬行动物是不会下蛋的,最著名的就是蝮蛇,它们会直接生下蝮蛇幼崽,不会经历体外孵化的阶段——这种繁殖方式叫卵胎生。跟哺乳动物的胎生不一样,卵胎生的爬行动物的卵停留在母体的输卵管内进行发育,而且发育过程中所需的所有营养都来自卵黄,不像哺乳动物一样,胎儿通过脐带与母体建立联系。
形象地说就是,卵胎生的爬行动物,也有蛋,但它们不会下蛋,它们会让这些蛋停留在母体内孵化,直到幼崽诞生。
而在最近发表于《自然科学》(ScienceofNature)上的一项新研究中,由来自阿根廷和德国的科学家组成的研究团队,在检查德国的梅塞尔化石坑中的一条源自万年前的远古巨蟒的化石时,发现这条巨蟒是雌性的,令人难以置信的是,它的体内还存在蛇胚胎的骨骼!这意味着,这条远古巨蟒可能是胎生的——至少不是卵生的。
今天大多数的爬行动物都会产卵,这种繁殖方式是它们最常见的繁殖方式。但也有例外:众所周知,一些种类的蜥蜴和蛇偏离了常规,并以卵胎生的方式生下了它们的后代,比如滑蜥、极北蝰、海蛇和蝮蛇。
法兰克福森肯伯格研究所和自然历史博物馆的克里斯特·史密斯博士(KristerSmith)表示:“繁殖事件的化石保存通常非常罕见,迄今为止,科学界只发现了两个胎生陆地爬行动物的化石记录,我们现在成功地描述了世界上第一个胎生蛇的化石证据。”
这种学名叫Messelophisvariatus的远古蛇类,来自一个类似蟒蛇的家族(蚺蛇),长约50厘米,可追溯到始新世,与来自中美洲的现代侏儒蚺蛇有关。布宜诺斯艾利斯自然历史基金会的研究负责人玛丽安娜·楚利弗博士(MarianaChuliver)解释说:“该物种是梅塞尔已知的最常见的蛇之一。然而,这个距今约万年的化石标本让我们惊讶:它是一条怀孕的雌性,在其躯干区域的后三分之一处发现了至少两个胚胎。”
在检查化石时,研究人员意识到一些头骨来自长度不超过20厘米的蛇的胚胎。在整个过程中,研究人员完全可以排除这些头骨是这条远古蛇类的猎物的可能性,因为那些头骨离蛇的胃部很远,虽然头骨所在区域周围有肠道,但是蛇的消化液腐蚀性非常强,如果是猎物,通过这么长的肠道后,早就被消化掉了,无法辨认了——因此,它们一定是蛇的胚胎。
在现代世界中,以卵胎生的方式繁殖的爬行动物,卵会留在雌性体内,直到它们发育成幼崽,能够在体外独立生存,所以不需要保护性的蛋壳。这被认为是寒冷气候下爬行动物的一种有利进化策略,因为雌性体内的温度更稳定,因此对后代更安全。因此,今天的许多卵胎生的蜥蜴和蛇都生存在相当凉爽的气候下(但也有例外,生存在中国海南的滑蜥就是卵胎生的)。
然而,在始新世(万年前~万年前),地球被持续的温室气候所主导,气候变温暖(始新世极热事件),大气中二氧化碳含量高,两极的冰逐渐消失。在梅塞尔湖周围,当时的平均气温约为20摄氏度,冬季气温没有降到冰点以下,大多数爬行动物都向着卵生的繁殖方式进化。
但为什么这条远古蟒蛇在万年前仍然保留着卵胎生的繁殖方式?这项新发现又给科学家们带来更多新的谜团,“也许来自这个独特地点的更多化石将帮助我们解开这些谜团”,史密斯博士说道。
梅塞尔化石坑被联合国教科文组织列入世界遗产名录,被称为“史前之窗”,那里保留着数万块化石,是世界上出土哺乳动物化石最多的遗址之一,通过这些化石,科学家们能够准确描绘出数千万年前的地球气候和地理样貌。