由於一群醜陋的、早已滅絕的魚類——被稱為盾皮魚的存在，性行為的歷史可能不得不被改寫。對這些帶甲生物化石的仔細研究表明，這些生物產生了所有現存的帶顎脊椎動物，它們的後代——我們遠古的祖先——將其性行為從體內受精轉變為體外受精，而這在之前被認為在進化上是不可能的。
“這完全出乎意料，”澳大利亞阿德萊德弗林德斯大學的古生物學家、該研究的第一作者約翰·朗說，這項研究發表在《自然》雜誌上。“生物學家認為不可能從體內受精逆轉到體外受精，但我們已經證明它一定是這樣發生的。”
如果追溯你的家族樹足夠久遠——早於盾皮魚——你會發現你的祖先是相當醜陋的無顎魚，它們透過體外受精繁殖，精子和卵子被排出到水中結合。這些遙遠的親戚中的一些後來產生了今天潛伏在海洋中的被稱為七鰓鰻的無顎魚，它們仍然使用這種繁殖方法。
支援科學新聞報道
如果您喜歡這篇文章，請考慮訂閱以支援我們屢獲殊榮的新聞報道。 訂閱。透過購買訂閱，您正在幫助確保有關當今塑造我們世界的發現和想法的具有影響力的故事的未來。
骨質器官
朗的團隊研究了盾皮魚，這是最早的有顎動物之一，並在化石中發現了他們解釋為骨質“交接器”的結構——雄性器官，可以穿透雌性並輸送精子。
研究人員先前在《自然》雜誌上表明，一種盾皮魚物種是已知最早進行穿透性性行為的動物。但最新的論文表明，甚至更早的一組盾皮魚——反弓魚（特別是被稱為Microbrachius的一組反弓魚）也使用了這種受精方法。這一發現意義重大，因為反弓魚被認為是“基部”帶顎脊椎動物（意味著最接近動物族譜根部的那些），因此這表明所有盾皮魚都使用交接器透過體內受精繁殖。
但這一發現的意義更加深遠。朗說，在進化樹上緊隨盾皮魚之後的最古老的硬骨魚沒有顯示出體內受精的證據。因此，在某個時刻，早期的魚類一定失去了在盾皮魚中看到的體內受精方法，之後它們的一些後代“重新發明”了具有相似功能的器官——從今天鯊魚和鰩魚中的相似的交接器到現代人類的陰莖，作者認為。（然而，現代鯊魚的交接器是由軟骨製成的，並由骨盆鰭發育而來，這使得它們與盾皮魚的骨質交接器根本不同。）
朗在接受《自然》雜誌採訪時表示：“我們的新論文表明，在第一個有顎脊椎動物進化出體內受精之後，它在接近現代有顎魚的最後共同祖先進化的地方就消失了。”
進化難題
這篇論文也可能強烈影響正在進行的關於盾皮魚在進化歷史中的地位的辯論。直到幾年前，盾皮魚還被認為是“單系”群——一個包括其所有後代的連貫群體，一種進化的“死衚衕”。按照這種解釋，其他脊椎動物會與該群體有共同的祖先，而不是從它們那裡衍生而來。
但最近，包括倫敦帝國學院西爾伍德公園校區的脊椎動物古生物學家馬丁·佈雷佐在內的研究人員提出，根據它們顱骨結構的證據，盾皮魚可能不是一個單一的連貫群體。這將意味著，人類不是與盾皮魚有共同的祖先，而是盾皮魚本身就是人類的祖先。
最新的論文使這場辯論複雜化，並提出了兩個令人不安的選擇。根據佈雷佐的說法，這項工作令人信服地證明了所有盾皮魚都是體內受精的，這導致了一個曾經被認為極不可能的結論：一些實行體外受精的活魚的祖先曾經進行體內受精。但是，所有盾皮魚都具有骨質交接器這一事實可以被認為是它們是一個統一的單系群的證據，而這將與將盾皮魚置於有顎脊椎動物進化樹頂部的顱骨證據相矛盾。
佈雷佐說，他現在對這兩個選擇都“越來越不可知”。他說：“這項工作肯定會讓人們坐下來比過去更認真地考慮這個問題。” “這很令人興奮，因為它引發的問題多於它回答的問題。”
編者注：《自然》雜誌論文的第一作者約翰·朗在2011年1月為《大眾科學》撰寫了一篇封面故事，名為《行為的黎明：性行為的起源》（所有數字訂閱者均可閱讀）。朗在這篇《自然新聞》文章中描述的新研究為這一進化歷史提供了全新的解釋。
本文經許可轉載，並於2014年10月19日首次發表。