地球上的大部分生命都是從雞蛋開始的。這是一個令人難以置信的生物設計,超出了熟悉的範圍。這是對進化發現啟動生活的不可思議方式的慶祝。
雞蛋表情
“看起來像嘴的東西實際上是一條沿著雞蛋頂部延伸的斷裂線,”盾牌蟲專家瑪麗亞·賈斯塔蒙德 (Maria Justamond) 在評論葉子下面這群表情符號般的昆蟲卵時說。“當小盾蟲準備好出現時,蛋就會像活板門一樣開啟。”
在地球上曾經生活過的所有動物中,超過 99% 在生命的最初時刻都是從雞蛋中孵化出來的。然而,儘管數量眾多,雞蛋仍以其獨特的適應性和令人興奮的進化變通方法繼續讓科學家們驚歎不已。
“我一直對他們的雞蛋情有獨鍾,”賈斯塔蒙德補充道。“我喜歡它們在顏色和大小上的多樣性,以及每個盾形蟲物種都有自己有趣的生命週期。”
未孵化和臥底
未孵化的竹節蟲經常受到寄生蜂的攻擊,它們的掠食性幼蟲會洗劫它們的卵並吃掉裡面的所有東西。為了應對這種威脅,一些竹節蟲進化出了看起來像種子的卵。
每個雞蛋都有一個充滿油的手柄狀結構,稱為頭狀體,模仿一些植物種子中的類似結構。這會引誘飢餓的螞蟻,它們認為雞蛋是食物,將它們帶回巢穴妥善保管。在巢穴深處,竹節蟲卵繼續發育,免受黃蜂的襲擊。
這是許多巧妙的竹節蟲卵創新之一。例如,有些物種的卵非常堅硬,可以穿過吃種子的鳥類的內臟,而一種物種的卵甚至可以漂浮在海水中。
“昆蟲的卵和其他任何階段一樣,都會受到自然選擇和進化的影響,”昆蟲學家和 BBC 廣播員亞當·哈特教授說。“一旦你開始觀察它們,它們就真的很了不起。”
雞蛋-非常有活力
一些蚊子的卵被微小的手指狀突起覆蓋,產下時相互緊緊結合,形成漂浮在水面上的小排卵。每個雞蛋表面的特殊蛋白質主動排斥水,導致筏子在其最外緣向上彎曲。這有助於蛋筏保持漂浮,萬一出現波濤洶湧的情況。
由於蚊子會傳播許多危及生命的疾病,因此許多科學家對雌性蚊子的產卵行為以及如何控制它們感興趣。2019 年,來自亞利桑那大學的一組科學家設法關閉了一個基因(稱為蛋殼組織因子 1),該基因會影響為發育中的雞蛋提供防水功能的蛋白質。結果?救生筏吸水過多,最終沉沒並殺死船上所有未孵化的蚊子。
年度最佳爸爸
巨型水蝽是一種貪婪的溼地捕食者,有些物種有人類手掌那麼大。然而,在整個繁殖季節,雄性都表現出柔軟的一面。在交配期間,雌性在雄性的背上產卵,直到它們孵化為止。解除了她的職責,她搬到別處再次交配。
男性遠沒有被育兒的勞動所破壞,實際上從這種不尋常的關係中受益。2016年,科學家透過一系列實驗發現,雌性會主動尋找帶有其他雌性卵的雄性。就像孔雀的尾巴一樣,鑲嵌著雞蛋的背部讓人頭暈目眩。
但是,為什麼在這些巨大的蟲子中,父母的照顧會進化呢?自然歷史博物館昆蟲館長加文·布羅德博士說:“這些蟲卵可能有一些東西讓它們非常值得保護,比如大、生產成本高、容易受到寄生蜂的攻擊。”
看著膨脹!
從背後點亮,這個鯊魚蛋箱的內容一目瞭然。一隻帶卵黃囊的年輕膨脹鯊魚,距離出現還有數週,正在成形。它的尾巴從一側到另一側反覆擺動,沖洗蛋箱周圍的水以保持健康的氧氣流動。
鯊魚和鰩魚的卵與硬骨魚的卵不同。大多數都有長卷須,可以纏繞在植被上,外殼通常是矩形的,類似於餛飩。覆蓋物特別堅固,由膠原蛋白提供,膠原蛋白是一種在人體骨骼、肌腱和韌帶中也發現的結構蛋白。
除了威懾掠食者外,這套富含膠原蛋白的盔甲有助於防止雞蛋腐爛,這意味著一些雞蛋殼可以容納發育中的胚胎長達 12 個月。
年輕的鯊魚或鰩魚孵化後,許多卵殼被衝上海岸線,海灘上的人用俗稱“美人魚的錢包”來迎接它們。
別惹媽媽
一隻雌性太平洋章魚保護著她的 50,000 個卵,這些卵懸掛在一個海底洞穴的屋頂上。章魚收集了每一粒米粒大小的雞蛋,小心地掛在絲上,創造出與串珠窗簾無異的東西。
白天和黑夜,她小心翼翼地去除卵中的藻類和寄生蟲,同時將水泵過魚線以保持穩定的含氧水流,以幫助卵生長。
她未孵化的後代的雌性是如此保護,以至於她完全放棄了狩獵,而是依靠在她五年生命中積累的能量儲備。這種努力最終會殺死她,但該策略對章魚有效。
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產卵海
與潮汐和月球週期同步,許多物種的珊瑚,例如這種鹿角珊瑚,同時將數百萬個卵子和精子釋放到水中。透過一起大規模產卵,珊瑚暫時為捕食者提供了比它們可能吃的更多的食物,從而至少增加了它們部分後代存活的機會。
但是珊瑚大規模產卵事件已經不是以前的樣子了。由氣候變化和珊瑚礁疾病引起的珊瑚種群的災難性下降在世界各地都發生過,以至於一些珊瑚物種的命運取決於飼養在水族箱中的圈養種群。
透過保持這些圈養殖民地的遺傳多樣性,希望可以在一些珊瑚礁上重新種植抗病珊瑚株,這些珊瑚株對人類造成的問題更具彈性。
冒險
一隻小小的雄性玻璃蛙藏在一片樹葉下,守護著它剛剛孵化的蝌蚪,它們從果凍狀的卵中滴落到下面的水中。與大多數青蛙不同,該物種一次只產少量卵,並儘可能長時間地保護卵。玻璃蛙的身體是半透明的,這種適應性可以軟化兩棲動物的邊緣,使捕食者更難看到。
“我可以確認這是一個非常有效的策略,”動物學家和兩棲爬行動物保護組織的贊助人露西庫克說,她曾經參加過在哥倫比亞偏遠溼地尋找小型兩棲動物的小組。唉,他們沒有成功。
“玻璃蛙和它們的卵融合成它們所坐的任何東西,”她解釋道。“只是他們多情的窺視聲出賣了他們。”
聚在一起
成排的小粘魚發育,每個都在自己的生物圈內。然而仔細觀察,你會看到一個熟悉的進化創新:蛋黃,每個雞蛋內的黃色斑點。
蛋黃含有維生素、脂肪和礦物質——所有這些都是生命維持胚胎髮育所需要的。但熟悉的蛋黃黃色完全來自其他東西:類胡蘿蔔素,這是在整個動物王國中發現的天然色素。
這些類胡蘿蔔素有什麼作用?最好的理論是,黃色顏料被認為在“馴服”流氓氧原子(稱為自由基)方面發揮了作用,這些氧原子在細胞中肆虐並破壞包括 DNA 在內的分子。在新發育的胚胎中,每個細胞分裂都很重要,自由基的影響可能特別有害,因此類胡蘿蔔素在整個自然界中幾乎普遍存在。