和體細胞不同，生殖細胞DNA的改變，會透過受精卵的分裂，出現在子代的每一個細胞中，包括所有體細胞，從而穩定影響子代身體的性狀。這種在子代身上出現的全身、統一的DNA改變，正是形成新個體和新物種的先決條件。
但是生殖細胞DNA突變的效果，只能在後代中表現出來，而對這隻生殖細胞突變的動物沒有影響，因為這隻動物的體細胞中並沒有發生生殖細胞中的突變（體細胞和生殖細胞有同樣突變的機率極小，而所有體細胞和生殖細胞同樣突變的機率為零）。如果生殖細胞的某個突變，使牠的下一代成為鳥，那麼產生這個生殖細胞的恐龍就還不是鳥。也就是說，由於生殖細胞的突變，不是鳥的動物也可以生出鳥蛋。而受精卵和由它發育成的生物體其實是一回事（DNA完全相同），只是發育階段不同，所以第一隻鳥必然來自第一顆鳥蛋。
下面我們用具體的例子來說明這個問題。
比如從恐龍變為鳥，需要將覆蓋恐龍身體的鱗片變成鳥的羽毛。恐龍的鱗片和鳥類的羽毛都是由β-角蛋白（β-keratin）組成，但是鱗片和羽毛裡的β-角蛋白在氨基酸序列和蛋白質結構上都有一些差異，所以從鱗片β-角蛋白到羽毛β-角蛋白的轉變需要DNA序列的變化。如果恐龍生殖細胞中一個為鱗片β-角蛋白編碼的基因發生突變，變為羽毛β-角蛋白的基因，下一代恐龍所有細胞就會都有這個羽毛β-角蛋白的基因，就會長出羽毛（當然這是一個大大簡化的模式）；而產生這個生殖細胞的恐龍因為體細胞內沒有羽毛β-角蛋白的基因，所以長不出羽毛。
如果我們把有羽毛的恐龍定義為鳥，上一代恐龍因為沒有羽毛，所以還不是鳥。但是它產生的帶有羽毛β-角蛋白基因的生殖細胞，卻可以使下一代長出羽毛，所以下一代變成了鳥；又由這個生殖細胞形成的受精卵是包含在蛋裡，所以這個蛋是鳥蛋。
恐龍和鳥的另一個重大區別，是恐龍有牙齒而鳥沒有牙齒。牙齒的重要成分之一就是琺瑯質，即包裹在牙齒外面那層堅硬的物質，琺瑯質的形成需要釉蛋白（enamelin），如果釉蛋白的基因發生突變而喪失功能，就會影響牙齒的形成。研究發現，爬行動物都有正常的琺瑯質基因，但是鳥類的這些基因卻喪失功能，變成「偽基因」，這是鳥類沒有牙齒的原因之一。
生殖細胞中某個釉蛋白基因的突變，自然可以使這個基因喪失功能，但下一代卻仍然有可能長出牙齒。因為受精卵是由一個精子和一個卵子結合，發育出的動物具有雙套染色體，即有兩份遺傳物質，每個基因也是雙份。如果只有卵子中的釉蛋白基因喪失這個功能，而精子裡的釉蛋白基因的功能還存在，受精卵和由它發育出的動物就還會有一個正常的釉蛋白基因，所以還能長出牙齒；只有精子和卵子都帶有喪失功能的釉蛋白基因，受精卵發育出來的動物才沒有牙齒。
在這裡我們也可以假設：釉蛋白基因是決定是否長牙齒的唯一因素，並且把牙齒消失作為恐龍變為鳥的標誌。在兩隻琺瑯質基因都喪失功能的動物出現之前，一定只存在著一隻釉蛋白基因喪失功能的雄恐龍和雌恐龍，因為牠們都還有一個正常的釉蛋白基因，都還有牙齒，所以都還是恐龍。而在牠們形成單套（只有一份遺傳物質）的生殖細胞時，喪失功能的釉蛋白基因、正常釉蛋白基因進入生殖細胞的機會均等，如果精子和卵子都正好含有喪失功能的釉蛋白基因，形成的受精卵中就沒有正常的釉蛋白基因，受精卵發育出來的動物就長不出牙齒，所以變成了鳥，也是恐龍產下了鳥蛋。
先有雞，還是先有雞蛋（或者先有鳥，還是先有鳥蛋）的問題之所以使人困惑，是因為把雞（或者鳥）看為一成不變的動物，鳥和蛋週而復始的循環，使人找不到這個問題的答案；但如果從演化的觀點來看鳥類的起源，並且了解生殖細胞DNA變異影響後代動物性狀的機制，這個問題是有答案的，那就是：先有鳥蛋，後有鳥。
本文經授權轉載自清文華泉《上帝撿到槍：生命科學密碼》(原標題：先有雞，還是先有蛋？)
責任編輯/柯翎肇
