晚上和老婆一起看记录频道讲恐龙的纪录片。看着看着，LP突然问我，为什么恐龙都是卵生的，而人是胎生的。一下子把我问住了。想了一会儿，告诉她，可能是因为恐龙是变温动物，无法提供有利胚胎成长发育的稳定温度环境，所以要下蛋埋在温湿条件相对稳定的土里。而人是恒温动物，自身能够保证胚胎在体内长期发育。
不过这只是个人的理解，也没啥专业知识，自己也觉得虚，所以上来问下生物方面的达人们。求解。
ps：进化加了引号，是因为我个人对进化论保留意见，不认为它能解释生命延续变迁的全部问题，尤其是在物种如何起源这件事情上。
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第一，不是所有爬行动物都卵生。
第二，不是所有哺乳动物都胎生。
第三，哺乳动物不是从爬行动物进化来的。
一个一个说。
很多人以为爬行动物都是卵生的，但其实不是。
20世纪中期，科学家们就发现在高海拔山区或高纬度寒冷地区，很多蜥蜴和蛇不产卵，而是直接生出小蜥蜴、小蛇。
针对这种现象科学家提出了“冷气候假说”：
在寒冷的环境里，如果母亲把蛋产在外面，温度太低，胚胎发育会很慢，甚至可能孵化失败。
但如果母体把蛋留在体内，母亲可以通过晒太阳来调节体温，给胚胎提供一个合适的温度。
但这只是假说。
不过在后来几十年里，数据证明了这个现象。
1985年，澳大利亚科学家Shine对蜥蜴和蛇的分布做了系统性调查。他发现：
胎生在寒冷气候下特别常见，而且很多胎生物种的祖先都是卵生的。[1]
这意味着，胎生是后来独立演化出来的新特征。
后续的统计分析结果更有意思。
Blackburn在多项研究中整理了有鳞目爬行动物（蜥蜴和蛇）的繁殖数据。他发现
胎生在这个类群中至少独立演化了115次以上。[2]
不是说有115种胎生的蜥蜴或蛇，而是说在115个不同的演化支系中，胎生都独立出现了。
每一次都是从卵生的祖先演化出来的。
还有，2024年发表的研究中，研究团队分析了南美洲Liolaemus属蜥蜴——这是温带地区物种最丰富的四足动物属。他们发现
胎生的物种体型平均比卵生的亲缘种大20%左右，而且这些胎生物种几乎都生活在寒冷的高海拔或高纬度地区。[3]
为什么体型更大？
因为在寒冷环境中，大体型有助于保持体温（伯格曼法则）。胎生让这些蜥蜴可以进入更冷的栖息地，在那里，大体型的优势就显现出来了。
所以你看，爬行动物里有很多胎生的物种。
不是所有哺乳动物都胎生
这个故事要从19世纪说起。当时澳大利亚的殖民者把一种奇怪动物的标本送回英国。这个动物有鸭子一样的嘴，海狸一样的尾巴，水獭一样的脚，还浑身是毛。
1799年，英国动物学家乔治·肖（George Shaw）第一次看到这个标本时，以为是恶作剧——有人把不同动物的身体部分缝在一起骗他。他甚至用剪刀在标本上剪了一下，想看看缝合的痕迹。
但不是。
这是鸭嘴兽。
1884年，剑桥大学的威廉·考德威尔（William Caldwell）专程去澳大利亚考察鸭嘴兽的繁殖方式。
当时大家都很好奇：这个奇怪的动物到底怎么生育？
考德威尔在澳大利亚待了几个月，雇了一群当地人帮他寻找。
终于，他们找到了一只刚产完卵的雌性鸭嘴兽。
考德威尔立即给英国发了一封电报，只有简短的：“Monotremes oviparous， ovum meroblastic”（单孔目卵生，卵裂为盘状）。
这封电报在英国引起了轰动。
哺乳动物居然会下蛋！
但鸭嘴兽确实是哺乳动物。它有毛发，会分泌乳汁喂养幼崽，是温血动物。只是它没有乳头——乳汁直接从腹部的皮肤孔“渗”出来，幼崽舔食这些乳汁。
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还有另一类卵生的哺乳动物：针鼹。
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这两类动物合称单孔目（Monotremata）——它们只有一个开口泄殖腔，用来排泄、生殖，跟鸟类和爬行动物一样。
单孔目现存只有五个物种：一种鸭嘴兽和四种针鼹。它们都生活在澳大利亚和新几内亚。
那么，单孔目为什么会下蛋？
一项基因组研究给了我们答案。
科学家团队对鸭嘴兽和针鼹的完整基因组进行了测序，他们发现：
单孔目保留了卵黄蛋白基因（vitellogenin genes）。[4]
这种基因是产卵所必需的，用来合成卵黄。鸟类有三个这样的基因，鸭嘴兽还保留着一个。
在其他所有哺乳动物的演化过程中，这些基因都丢失了。它们被酪蛋白基因（casein genes）取代了——酪蛋白是乳汁的主要成分。鸭嘴兽另外两个卵黄蛋白基因在大约1.3亿年前丢失，但最后一个还在。
这个发现说明单孔目是很早就分支出去的哺乳动物支系，保留了祖先的卵生特征。而其他所有哺乳动物——有袋类和胎盘类，都在演化过程中转向了胎生。
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哺乳动物不是从爬行动物进化来的
大约3.2亿年前的石炭纪，羊膜动物分成了两大支系。
一支叫合弓纲（Synapsida），这一支最终演化出了哺乳动物。
另一支叫蜥形纲（Sauropsida），这一支演化出了现代的爬行动物和鸟类。
合弓纲的名字来自它们头骨的特征。
在眼眶后面，它们有一个侧颞孔（temporal fenestra）——一个开口。这个特征把它们和蜥形纲区分开来。
19世纪到20世纪上半叶，古生物学家挖出了大量早期合弓动物的化石。
这些动物看起来有点像爬行动物，又有点像哺乳动物。
当时的科学家不知道该怎么分类，就给它们起了个名字：“似哺乳爬行动物”（mammal-like reptiles）。
这个名字让大家误解，以为这些动物是爬行动物，是爬行动物向哺乳动物“进化”的中间类型。
但实际上不是。它们属于合弓纲。
现在古生物学家已经不用“似哺乳爬行动物”这个词了。
他们改用“干群哺乳动物”（stem mammals）或“非哺乳合弓动物”（non-mammalian synapsids）。
那么，从早期合弓动物到哺乳动物，演化路径是什么样的？
1994年，芝加哥大学的霍普森教授（James A. Hopson）在一篇综述中指出，
从基础羊膜动物到基础哺乳动物的演化过程，有着最完整、最连续的化石记录。[5]
这个记录从中宾夕法尼亚世到晚三叠世，时间跨度大约7500万到1亿年。
这意味着我们可以看到这个演化过程是渐进的、连续的变化。
大致路径是这样的：
早期合弓纲（盘龙目）生活在石炭纪晚期到二叠纪早期。
最有名的是异齿龙（Dimetrodon）——背上有个大帆状结构的那种。很多人以为它是恐龙，其实不是。它是我们的远亲，属于合弓纲。
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二叠纪中期，兽孔目（Therapsida）出现了。
它们的头骨和颌部结构更接近哺乳动物。颞孔更大，犬齿开始分化，可能代谢率也提高了。
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二叠纪晚期，犬齿兽类（Cynodontia）演化出来。
它们更加接近哺乳动物。可能已经有了毛发，有了次生腭（把口腔和鼻腔分开，这样可以边吃边呼吸）。有些犬齿兽甚至可能已经是温血动物了。
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三叠纪晚期，真正的哺乳动物出现了。
2021年，哈佛大学的研究团队测量了各种现代和化石动物的脊椎形状，包括爬行动物、哺乳动物、两栖动物，还有化石合弓动物。
结果发现：
早期合弓动物脊椎的运动方式很独特——既不像现代哺乳动物，也不像现代爬行动物。它们有自己的运动模式。[6]
这个发现再次说明，合弓动物不是“介于爬行动物和哺乳动物之间”的过渡类型。它们就是独立的一支，有自己独特的特征。
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为什么哺乳动物大多是胎生的？
首先要明确，哺乳动物的胎生不是从爬行动物那里“学”来的。因为哺乳动物和爬行动物根本不是一个祖先。胎生是在合弓纲这一支独立演化出来的。
具体什么时候演化出来的？
应该是在早期哺乳动物分化的时候。因为除了单孔目（它们很早就分支出去了），所有其他哺乳动物——包括有袋类和胎盘类，都是胎生的。
这说明胎生是在单孔目分支之后、有袋类和胎盘类的共同祖先那里演化出来的。
时间大约在1.87亿年前。
那么，为什么胎生会在哺乳动物中保留下来并占据主导地位？
一个重要原因跟哺乳动物的生活史策略有关。
哺乳动物普遍采取“少生精养”的策略——产仔数量少，但对每个后代投入大量的亲代照顾。
胎生配合哺乳，这个组合非常强大。
胚胎在母体内发育，可以得到持续稳定的温度和营养供应，受到母体免疫系统的保护，避免外界的捕食风险。
出生后继续哺乳，幼体不需要自己觅食就能获得高质量的营养。
这种策略虽然让母亲的负担很重，但大大提高了每个后代的存活率。
还有一个可能的原因是路径依赖。
一旦胎生系统建立起来——包括胎盘、子宫、激素调控等一整套复杂机制，要“退回去”变成卵生就非常困难了。
而且研究发现所有胎生的有鳞目爬行动物都有胎盘——母体和胚胎组织的贴合结构。而这些胎盘在起源上和哺乳动物的胎盘是同源的。[7]
就是说，虽然爬行动物的胎生和哺乳动物的胎生是独立演化的，但它们都利用了羊膜动物共有的一些基础结构——绒毛膜、尿囊膜这些。
这些结构是羊膜动物的祖先传下来的，非常保守。所以即使在不同的演化支系中，胎生的演化方式也有相似之处。
这也解释了为什么胎生虽然在爬行动物中演化了一百多次，在哺乳动物中却只演化了一次。
不是哺乳动物“不愿意”多次尝试胎生，而是第一次就成功了，而且效果好到没必要再改了。
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最后我想强调一点，演化不等于进步。
演化只是适应环境的过程。
在某些环境下，卵生更有优势。
在另一些环境下，胎生更有优势。
没有绝对的高下之分。