雜交“怪物”鴨嘴獸

張佳

自然界有許多奇奇怪怪的生物，鴨嘴獸就是其中最奇怪的一類。當人們第一次見到那個長著鴨子嘴、海貍尾、水獺足的動物標本時，他們還以為這是把鴨子的嘴巴縫進了河貍皮里偽造出的一種新生物。后來，人們看到了活著的鴨嘴獸，才相信它是自然界真實存在的。人們將這種看上去既像爬行動物又像哺乳動物，還像鳥類的動物劃入了哺乳動物類，但實際上，鴨嘴獸也許更應該被視作以上三類動物的雜交體。

像人又像鳥的性染色體

鴨嘴獸不僅外表很奇特，隨著研究的深入，人們發現了鴨嘴獸身上更多奇怪之處，比如它的性別決定方式。

我們知道，包括人在內的大部分哺乳動物的性別是由X和Y染色體決定的：帶有2個X染色體的便是雌性，帶有1個X和1個Y染色體的便是雄性。如果鴨嘴獸確實是哺乳動物，它也應該符合這一規律，但事實卻略有出入。

鴨嘴獸有26對染色體，但它的常染色體和性染色體形態上很相似，科學家一直很難從中找出性染色體。后來，在高倍顯微鏡的幫助下，科學家才觀察到，原來鴨嘴獸總共有5對彼此獨立的染色體。在體細胞分裂成生殖細胞時，5條X染色體和5條Y染色體會分別連成一線，重組成兩條獨立的X染色體和Y染色體各自進入生殖細胞中，生殖細胞兩兩結合成胚胎后又斷裂成10條獨立的性染色體。鴨嘴獸個體性別的決定方法與其他哺乳動物相似：帶有10條X染色體的便是雌性，帶有5條X染色體和5條Y染色體的便是雄性。

如果將5條性染色體看成一條完整的染色體的話，那么鴨嘴獸決定性別的方式似乎與哺乳動物很一致。但奇怪的是，鴨嘴獸的性染色體上的基因，與鳥類性染色體的基因的相似程度遠高于哺乳動物，比如其中一個X染色體中的DMRT1基因是鳥類Z染色體上最常見的基因，另一些X染色體與絕大多數哺乳動物的X染色體沒有序列相似性，反而部分跟鳥類的性染色體同源。從這個角度看，鴨嘴獸的性染色體到底應該稱為X和Y還是鳥類的性染色體Z和W呢？

下蛋卻又哺乳

鴨嘴獸的另一怪異之處在于，它既像鳥類和爬行動物一樣下蛋，并靠自己的體溫孵化，卻又像哺乳動物一樣分泌乳汁哺育幼崽。為什么它表現出這樣矛盾的行為？

鴨嘴獸的基因解釋了原因：它既有爬行類和鳥類成卵過程的必需基因，也有哺乳動物泌乳過程的基因。卵生動物未孵化出來前，它發育所需的營養全部來源于卵，其中卵黃是卵的重要組成部分，也是卵生動物胚胎的重要營養來源。對鳥類和爬行動物而言，與卵黃形成有關的基因至關重要，因此演化至今，與卵黃形成有關的三種基因在鳥類中幾乎沒有發生變化，但鴨嘴獸的基因組中只剩下其中一種基因，用于維持卵的形成，而這三種基因在不再產卵的哺乳動物體內完全消失了。

只剩一種卵黃基因不要緊，因為鴨嘴獸幼崽的營養來源主要還是乳汁。在牛、羊、人類等哺乳動物的乳汁中，酪蛋白的含量相對比較高，因此科學家們將這種蛋白的存在作為乳汁的標志之一。科學家發現，酪蛋白在鴨嘴獸的乳汁中尤其豐富，而且在鴨嘴獸的基因組中也找到了與酪蛋白合成有關的基因，由此可見，鴨嘴獸確實已經能泌乳了。不過，鴨嘴獸并不像大部分哺乳動物那樣演化出專門的哺乳器官，它的泌乳腺體隱藏在腹部兩側，小鴨嘴獸通過舔食腹部來取食乳汁。

其他古怪之處

鴨嘴獸還有許多爬行動物、鳥類和哺乳動物三類動物的混合特征。

鴨嘴獸不僅長著一張鴨子般的嘴，它也與鳥類一樣，嘴里并沒有牙齒。研究了鴨嘴獸的基因組后，科學家發現，大約在1.2億年前鴨嘴獸就失去了牙齒，當時它丟失了四個負責牙齒發育的基因，包括控制牙釉質的形成和牙本質的生長的基因。這個時間與鳥類的牙齒退化時間很接近，不過，雖然同樣是“無齒之徒”，鴨嘴獸的鴨嘴與鳥類的喙還是有很大區別。

鴨嘴獸的鴨子嘴非常柔軟，可以彎曲，其中遍布神經，更多的是起到傳遞感覺的作用，不能像牙齒一樣咬斷食物，這一點與哺乳動物的嘴唇相似。為了彌補這個缺陷，鴨嘴獸會將沙礫和食物一起吞下，在水中來回吞吐，從而將食物磨碎再吞入腹中。鳥類的喙則是堅硬的角質，沒有感覺功能，不同形狀的鳥喙為了適應不同的食性而演化，能將食物絞斷或搗碎再吞入。

鴨嘴獸還有一個哺乳動物少有、而爬行動物常見的特征，那就是分泌毒液。雄性鴨嘴獸的后腳上有一個刺突，與腺體相連，可分泌毒液。鴨嘴獸的毒液中，只有三種毒素是其特有的，其余的毒素在其他生物毒液中都有發現，其中就包括蛇和蜥蜴，它們用于生產毒素的基因是一致的。不過，與爬行動物將毒液用于捕食時麻翻獵物不相同，鴨嘴獸的毒液更多用在求偶活動中。雄性鴨嘴獸主要在春季的時候產生毒液，這恰好是鴨嘴獸繁殖的季節。科學家推測，鴨嘴獸會在爭奪伴侶的時候分泌這種毒液，雙方互刺，誰能率先將競爭對手麻翻，就能在激烈的戰斗中獲勝。這與眾多哺乳動物的形式多樣的求偶比賽有異曲同工之處。

看來，鴨嘴獸確實是站在爬行動物、鳥類和哺乳動物的演化之路的交叉口上，增之一分就成為更完全的哺乳動物，退之一分也可以回到爬行動物和鳥類的道路上去。鴨嘴獸的存在不僅讓我們看到了哺乳動物最初的樣子，更是展現出了演化的奇妙之處。