حتما تا به حال این معمای قدیمی را شنیده‌اید: اول مرغ بود یا تخم‌مرغ؟ از دیدگاه کنایه‌ای، این پرسش به بیهودگی جستجوی علت یک چرخه‌ی پیوسته و خودمداوم اشاره می‌کند؛ اما از لحاظ معنایی، پرسشی بزرگ برای زیست‌شناس‌های تکاملی است.
مرغ از تخم‌مرغ به وجود می‌آید از طرفی تخم‌مرغ هم از بدن مرغ بیرون می‌آید. پس کدام از اول وجود داشته‌اند؟ اغلب زیست‌شناس‌ها به صراحت بیان می‌کنند که اول تخم وجود داشته است. تخم‌ها در ابتدایی‌ترین شکل خود، سلول‌های جنسی ماده هستند. تخم‌های خارجی سخت که می‌توان روی خشکی گذاشت، (همچنین با عنوان تخم‌های آمنیوتیک شناخته می‌شوند)، عامل تعیین‌کننده‌ای در تکامل مهره‌داران بودند.
به گفته‌ی کوئن استین، دیرینه‌شناس مؤسسه‌ی علوم طبیعی بلژیک در گفتگو با لایو ساینس، «تخم» گام مهمی در تکامل مهره‌داران است، زیرا مهره‌داران تخم‌گذار به‌این‌ترتیب توانستند از آب‌ها دور شوند. مهره‌دارها پیش از ظهور تخم‌های سخت که با زرده‌های مغذی پر شده بودند، مجبور بودند برای تولیدمثل به محیط‌های آبی وابسته باشند. اغلب دوزیست‌ها هنوز هم با این محدودیت آبی روبه‌رو هستند. آن‌ها نیاز دارند تخم‌های ژلاتینی خود را برای بقا در محیط مرطوب قرار دهند.
بر اساس پژوهش مجله‌ی Current biology، پرنده‌های واقعی تا اواسط و اواخر ژوراسیک در حدود ۱۶۵ تا ۱۵۰ میلیون سال پیش در سوابق فسیلی ظاهر نشدند؛ اما دانشمندان تصور می‌کنند اولین تخم‌های پوسته‌دار مدت‌ها قبل در حدود ۳۲۵ میلیون سال پیش به تکامل رسیدند؛ بنابراین می‌توان نتیجه گرفت، تخم‌مرغ پیش از مرغ به وجود آمده است. این تخم‌های اولیه احتمالا بافتی چرم‌مانند و نرم داشتند که از این نظر به تخم‌های خزندگان و پلاتیپوس‌های کنونی شبیه بودند.
تعداد زیادی از مهره‌داران خشکی‌زی، در دوره‌‌های کربونیفر، پرمین و تریاس، تخم‌های آمنیوتیک می‌گذاشتند اما مشهورترین جانوران تخم‌گذار، دایناسورها بودند. استین به بررسی برخی از پوستهای تخم دایناسورها از اوایل دوره‌ی ژوراسیک (حدود ۲۰۰ میلیون سال پیش) پرداخته است. این تخم‌ها پوسته‌ی خارجی بسیار نازکی داشتند به‌طوری که ضخامت آن‌ها به ۱۰۰ میکرون، برابر با ضخامت یک تار موی انسان می‌رسید. با این‌حال بر اساس ساختار، این تخم‌های اولیه‌ی دایناسوری مانند چینی محکم بودند و به این ترتیب به اولین نمونه‌های شناخته شده از تخمی که می‌شناسیم تبدیل شدند.
نازکی پوسته‌ی تخم ثابت می‌کند چرا پژوهشگرها برای یافتن نمونه‌های اولیه‌ی پوست تخم‌ها دچار مشکل هستند. وقتی تخم‌مرغی با خاک اسیدی و غنی تماس پیدا کند، به‌آرامی در آن حل می‌شود. به گفته‌ی استین، خاک باعث از بین رفتن این پوسته‌ی نازک آهکی می‌شود. براساس پژوهشی که در سال ۲۰۲۰ در مجله‌ی نیچر منتشر شد، تخم‌های دایناسورهای اولیه دارای پوستهای نرم بودند و به همین دلیل در سوابق فسیلی حفظ نشدند.
بنابراین تخم‌مرغ پیش از مرغ بوده است؛ اما آیا این پاسخ قطعی است؟ نه کاملا. اگر درباره‌ی اولین تخم‌مرغ بحث کنیم، قضیه فرق می‌کند. مرغ‌ها (Gallus Gallus domesticus) احتمالا از زیرگونه‌های مرغ جنگلی سرخ (Gallus gallus) بودند که در حدود ۵۰ میلیون سال پیش به تکامل رسیدند. انسان‌های ساکن در جنوب شرق آسیا این پرنده‌ها را بین ۱۶۵۰ و ۱۲۵۰ پیش از میلاد اهلی کردند.
در مقطعی از فرآیند اهلی‌سازی، جدیدترین اجداد مرغ‌های کنونی تخم‌های حاوی جنین را گذاشتند که از نظر ژنتیکی با والدهای آن‌ها تفاوت داشتند. این مرغ جنین پیش از جوجه‌کشی رشد کرد و پس از رسیدن به بزرگسالی اولین تخم را گذاشت. به‌این‌ترتیب مرغ پیش از تخم‌مرغ وجود داشت.
اما تاریخ تکامل به این سادگی نیست. براساس شواهدی مرغ‌ها حتی پس از تبدیل شدن به گونه‌های مستقل با دیگر گونه‌های فرعی مرغ جنگلی سرخ آمیزش داشتند. برخی از این خصلت‌ها کمابیش در نسل‌های مرغ‌های کنونی هم دیده می‌شوند. علاوه بر این، اهلی‌سازی مرغ‌ها در بخش‌های هند و اقیانوسیه در زمان‌های مجزا درطول چندین هزار سال رخ داده است؛ بنابراین تعیین اصالت مرغ کمی دشوار است.
صرف‌نظر از اینکه کدام یک اول وجود داشتند، زیست‌شناسان و فیلسوف‌ها بر این مسئله توافق دارند که مرغ‌ها و تخم‌مرغ‌ها دارای یک خصلت مشترک هستند: هر دو خوشمزه‌اند!
