“先有鸡照样先有蛋”是一个古老的谜题，但实在从动物生殖方式演化的角度，这个问题并不难回覆。险些可以一定，卵生泛起在胎生之前，也就是现有“蛋”后有“鸡”;5亿年宿世活在海洋中的盾皮鱼被以为是所有陆地脊椎动物的祖先，它们似乎已经会产卵了。然则，接下来的故事却远没有这么简朴。

　　在漫长的演化历程中，大自然只给出了两种让新生动物来到这个天下的方式。要么是母体产下一个卵，让后裔在孵出之前在卵内继续生长;要么新个体一直呆在母亲体内，直到长成一个更完整的幼体。从这里最先，就有了真正的基本分歧。

　　卵生和胎生之间有着严酷的生殖二分法，这其中有什么原始的缘故原由吗?胎生是什么时刻泛起的?为什么会演化出胎生?在的研究中，科学家正在对这些问题睁开探索，试图领会有性生殖的伟大庞大性和可变性。他们的研究工具就包罗一种既能卵生又能胎生的蜥蜴。

　　一种计谋选择

　　早期雌性动物的产卵方式相当于向环境中释放卵子，通常是一次数千枚。雄性释放的精子会以随机的方式使其中一部门卵子受精，形成的胚胎将在充满敌意的环境中生计，直至孵化。许多生物，尤其是小型、简朴的生物，现在仍然在以这种方式滋生。

　　但随着动物变得越来越庞大，脊椎动物——包罗许多两栖动物、爬行动物甚至一些鱼类(如鲨鱼)——转向了一种不那么冒险的计谋：体内受精。通过这种方式，雌性可以确保更高比例的卵子受精，它们也可以更有选择性地与雄性交配。胚胎可以在母亲体内平安发育，直到母亲最终将其释放到一个珍爱性的壳内。

　　胎生的演化更晚，而且不止一次。仅在爬行动物中，这种生殖方式就至少演化了121次。只管科学家并不确切知道第一只从母体出生的活体动物泛起在什么时刻，但他们已经领会是什么气力推动了卵生到胎生的转变，以及在此之前的演化步骤。

　　固然，这两种生殖方式都能完成繁衍后裔的事情，但它们的优点和难点却截然差别。很要害的一点是，接纳卵生方式的雌性动物可以更早地从身体上脱节后裔。例如，鸟类从未演化出胎生能力，这可能是由于它们无法蒙受在有身时代航行的能量成本。产卵动物通常一次能产下更多的后裔，由于母亲的体型巨细不再是限制因素。这种优势可能部门抵消了让卵暴露在恶劣环境(包罗捕食者和天气等因素)中的风险。

　　另一方面，胎生的雌性动物可以为胚胎提供“寓所”，使它们在更长时间内免受捕食者和环境危险的危险。但这么做也会使母亲在自担风险：有身使它们面临更多的捕食威胁，胚胎自己也会对它们的生命造成危险。“胚胎中有一部门是外来的，它的组织会侵入母体的组织，这有点让人细思极恐。在有身时代，母亲会像走钢丝一样保持平衡，在将能量和物质资源转移给“外来生物”的同时确保自己的康健。

　　因此，卵生和胎生的主要区别就在于母亲应该在什么时刻产出胚胎的演化计谋。若是很早就产出胚胎，那它就是卵生动物;若是很晚才产出胚胎，那它就是胎生动物。例如，大多数爬行动物会在发育历程约三分之一的时刻产出胚胎。

　　在真正的卵生和胎生之间，有许多可能的产出胚胎时间，但这么做可能是晦气的，我们称之为“顺应性谷底”。试图在“顺应性谷底”的某处生出后裔的动物可能会负担卵生和胎生的所有风险，且得不到二者的利益，从演化的角度来看，这是异常晦气的。

　　值得一提的是，有袋动物找到了一种新的方法来平衡这些风险：它们生下的幼崽在未成熟时实际上就是胎儿，但随后它们在母亲的育儿袋内完成发育。通过这种方式，母亲可以为懦弱的后裔提供珍爱，使其发育到一定巨细，而不需要在体内容纳一个发育完全的新生儿。

　　适合雄性的温度

　　科学家们仍在研究这些生殖计谋的生长限制和要求。以蛋壳的厚度为例，由于氧气必须通过母亲的血液进入卵子，因此在产卵之前，薄壳是有利的。然而在产卵之后，更厚的外壳有助于抵御外部天下的捕食者。那么，若是产卵太早，蛋壳可能太薄而不能存活;而若是产卵太晚，则蛋壳可能太厚而不能知足胚胎指数生长时的氧气需求。这中心的平衡异常玄妙。

　　在2009年揭晓在《自然》(Nature)杂志上的一篇论文中指出，在一个物种能够演化出胎生之前，它可能必须先演化出从基因上决议后裔性其余能力。许多生物的性别是间接决议的，取决于环境因素，尤其是温度。差其余温度可以决议胚胎发育成雄性照样雌性。研究显示，行使基因来决议性别与胎生之间有很强的统计相关性。这是生物学家通过观察所得出的结论，但尚未经由严酷的验证。

　　海龟就是一个这样的例子。它们在陆地上险些不能移动，但仍然会到海滩上产卵。若是它们把所有的卵都产在水里，那就不太可能获得多变的性别比例，由于海水里的温度梯度比在陆地上小得多。

　　然而，一旦一个海洋物种演化出了通过基因决议性其余能力，它就不再需要冒险回到陆地上，而是能够完全顺应水生生涯。没有了在陆地上行动和筑巢的需要，每一个类群都演化出了对远洋生涯方式的极端身体顺应，好比鱼龙(一类史前海洋爬行动物)的扁形尾巴、背鳍和同党状的四肢。

　　科学家一最先以为鱼龙的爬行类祖先只有在从陆地迁移到海洋之后，才有可能演化出胎生。但一具2亿4800万年前的化石的发现改变了这一切。在2014年揭晓的一篇论文中，研究人员形貌了一具在临盆时殒命的鱼龙化石。令人惊讶的是，化石精准保留了新生幼体头朝下从母亲骨盆里出来的时刻。这种情形说明：大多数胎生海洋爬行动物出生时都是尾巴先长出来的，这样它们就可以在临盆历程中继续从母亲那里吸收氧气;而头先出来的姿势解释鱼龙从更古老的陆地祖先那里继续了胎生方式。因此，陆地上的爬行动物可能在至少2.5亿年的时间里一直以胎生繁衍后裔，只管在陆地上发现的最古老胎生化石并没有那么久远。

　　卵生、胎生或兼而有之

　　对于一个物种来说，胎生或卵生似乎是明确的非此即彼的选择，但令人惊讶的是，情形并非总是云云。澳大利亚有一种蜥蜴：三趾石龙子(Saiphos equalis)。这种蜥蜴是少数几种“双生殖”物种之一，其显著特点是既能产卵，又能胎生。其他一些蜥蜴物种通常会在差其余环境下这么做，但在实验室里，研究人员观察到一只三趾石龙子产下的同一胎中，包罗了三枚卵和一只活的幼体。这让科学家完全惊呆了!

　　克日，研究人员形貌了卵生与胎生蜥蜴母体在基因表达上的差异。在一个物种中，携卵的雌性和未携卵的雌性之间有成千上万个基因表达差异，这是由于在子宫孕育卵子的时刻，某些基因会被激活。同样的情形也发生在孕育胚胎的母体子宫中。要害在于，两种情形下被激活的特定基因是异常差其余。

　　然则在三趾石龙子中，当母体制造卵子时激活的许多基因，同样也会在携带胚胎的母体内被激活。这一发现解释，这种蜥蜴正处于卵生和胎生之间的过渡状态。

　　这种蜥蜴最终将演化成什么样的生殖方式，现在还无法确定。演化是一个随机的历程，并不是被指导的，随着环境的转变，它可能会改变选择的偏向，并走上另一条路。

　　在演化生物学领域中，三趾石龙子可能会从胎生回到卵生的看法，可以说是一个相对较新的希望。20年前，科学家以为卵生很难或者说不可能重新演化。但从三趾石龙子之后，越来越多的研究解释，这种情形可能相当普遍。近期对物种间遗传关系的剖析显示，某些卵生动物与另一些胎生动物在演化树中上有着很深的关联。

　　是哪些基因工具使胎生成为可能?胎生有什么基本规则吗?胎生在演化历程中是否使用了相同的基因指令?差其余物种会有相同的问题吗?

　　在寻找谜底的历程中，三趾石龙子并不是可供研究的一种奇异生物。海马是现在已知雄性会有身的动物：雌性海马会将自己的卵子转移到朋友的育儿袋内，在那里受精和发育。对海马的研究解释，雄性海马激活的基因与其他许多物种的雌性胎生时激活的基因相同，这一点值得注意。

　　现在研究的目的在讨论的是差其余性别，是完全差其余组织，是这种特征在完全差其余物种中演化出来，而且相隔数百万年，这就像这些惊人的自然重复演化实验已经进行了数百万年。