先有雞還是先有蛋,困惑了人類好幾千年
先有雞還是先有蛋?這麼一個困擾人們幾千年的問題,是哲學問題還是科學問題?
對於這個問題的闡述,最知名的應該還是古希臘哲學家亞里士多德(公元前384~322年)的相關描述,他說過,“不可能有第一隻產生鳥的蛋,因為那樣就必須先有能生出第一隻蛋的鳥。”
在亞里士多德的論述中,雖然沒有說到雞,但鑑於鳥類(當然也包括雞)都生蛋,而且所有的鳥都有蛋孵化而來,所以亞里士多德的意思其實表述的是同一個邏輯難題——先有雞還是先有蛋的難題,這也表達了大多是人的疑惑,這個疑惑一下子就疑惑了人們好幾千年:鳥是由蛋孵化的,而鳥蛋是由鳥下的;沒有鳥蛋就沒有鳥,沒有鳥那鳥蛋也生不出來。
可最終還是沒有說清楚是現有鳥(雞),還是先有蛋。
科學研究:先有了蛋,然後才有了雞
科學研究,是從進化論的角度去探索這個問題的答案。
因為按照過往的觀點,人們對於先有雞還是先有蛋的誘惑,是把雞(或鳥)看做一成不變的動物,雞和蛋會週而復始的迴圈,讓這個問題自然沒有了答案。
如果從進化論的觀點去審視這個問題,並從DNA或基因突變的角度去性狀變異和後代遺傳的表達機制,則應該能探究或分析出“先有雞還是先有蛋”的解釋。
從科學的視角看,先有鳥然後才有了雞,而鳥並不是一開始就有的。
據考證鳥類大約出現在1.6億年前,但恐龍卻出現在約2.3億年前,恐龍比鳥類早了7000萬年。目前科學界主流的觀點是,鳥類是從恐龍或者更準確地說是從“獸足亞目恐龍”進化而來的。
因為和鳥類一樣,恐龍也是產蛋的,而且鳥類的蛋和恐龍的蛋還有很多相似之處——
鳥蛋和恐龍蛋都屬於羊膜蛋(卵),外面都有堅固耐水的鈣質硬殼,蛋殼有氣孔,可以供胚胎呼吸;蛋黃存在於外殼內,為胚胎提供營養,胚胎浸泡在由羊膜包裹而成的羊膜囊的羊水中;而且鳥蛋和恐龍蛋還有尿囊,可用來儲存代謝廢物。
鳥蛋和恐龍蛋的這些共同的構造可以讓它們可以在陸地上存活,這樣就擺脫了對水環境的依賴——那些水生動物(魚類和兩棲動物)的卵只能產在水裡,因為沒有外面的鈣質硬殼。
科學家認為在鳥(雞)這些脊椎動物從海洋到登陸所需要的卵的結構上的需求或條件,早在爬行動物(如恐龍)階段就已經完成,而鳥類只是繼續去使用卵的功能而已。
這個意思就是說,鳥蛋是從恐龍蛋慢慢進化而來的。
問題到了這裡,就變成了,是恐龍先變成了鳥,然後產下了鳥蛋;還是恐龍先產下了鳥蛋,然後孵化出了鳥呢?
至少分析到這裡,問題減輕了一半。
那麼,恐龍會不會變成鳥?有什麼依據嗎?
我們知道,如果恐龍要進化成鳥,則必須經過DNA序列或基因改變。
生物體在長期的生存和繁衍過程中,受到自身繁殖和環境的影響,總會有一些細胞的DNA發生突變,這些突變的細胞的DNA就不再和受精卵階段的DNA相同。
問題是這些突變的DNA能不能遺傳下來,會不會變成鳥。
恐龍和其他脊椎動物一樣,體內也有兩類細胞體細胞和生殖細胞。
而體細胞的DNA即使發生了突變,也不會變成其他動物(比如鳥)而只能繼續是恐龍,但讓體細胞進行同一的突變是不可能的。
但生殖細胞則不同,生殖細胞的DNA一旦發生改變,則是形成新個體或新物種的先決條件——可以在後代中表達。
可是即使能夠讓生殖細胞突變出可以成為鳥類的個體的恐龍,其依舊還是恐龍,而不是鳥。
後來的研究發現,恐龍鱗片和鳥類羽片都是由β-角蛋白組成的,但是鱗片和羽毛裡的β-角蛋白在氨基酸序列和蛋白質的結構上存有差異,所以恐龍的鱗片β-角蛋白到羽毛β-角蛋白的轉變經過了DNA序列的突變——恐龍的生殖細胞中某個鱗片β-角蛋白的編碼基因發生了突變,突變後的基因成為了羽毛β-角蛋白的編碼基因,這樣,這個恐龍的下一代會因為所有的細胞都攜帶有羽毛β-角蛋白,子代恐龍的體表就可能會長出羽毛。
這個結果說起來簡單,事實上這是個緩慢而漫長的過程,
如此,這個鱗片β-角蛋白突變為羽毛β-角蛋白的親代恐龍下的蛋就攜帶了羽毛β-角蛋白基因,這個時候的蛋就不再是恐龍蛋,而是新的物種——鳥蛋了。
再說,恐龍和鳥的另一個重大區別就是恐龍有牙齒,而鳥沒有。
後來的研究表明,長出牙齒的釉質基因的缺失或突變,讓恐龍的下一代攜帶有長不出牙齒的恐龍,而只有都攜帶釉質基因缺失同時還攜帶有羽毛β-角蛋白的基因的雄恐龍和雌恐龍結合後,它們的受精卵就沒有能夠長出牙齒的正常的釉質蛋白基因而且攜帶有羽毛 β-角蛋白基因,這樣孵化出來的後代既沒有牙齒還長出來羽毛——恐龍產下了鳥蛋,孵化出了鳥。
這樣從進化論和遺傳學的角度,我們就可以得出是先有了蛋,然後才有了雞的結論。
本文參考文獻(圖文來源於網路,侵刪):2015年第5期《生物學通報》朱欽士文章《先有雞還是先有蛋》。