新发现的化石是鱼类和陆地动物之间的过渡形态

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在加拿大北极地区工作的古生物学家发现了动物的化石遗骸,这些遗骸阐明了进化史上最引人注目的转变之一:从鱼类产生陆生脊椎动物的转变。这种被称为Tiktaalik roseae的大型掠食性鱼类具有许多在四肢动物(一组被称为四足动物的生物)中发现的特征。

芝加哥大学的尼尔·舒宾和他的同事在距北极约600英里的埃尔斯米尔岛上发现了Tiktaalik,其地层可追溯到3.75亿年前。像所有鱼类一样,Tiktaalik拥有鳍和鳞片。但它也具有许多明显的非鱼类特征,包括颈部、扁平的鳄鱼状头骨和粗壮的肋骨。因此,Tiktaalik巧妙地填补了先前已知的类四足鱼类(如生活在约3.85亿年前的Panderichthys)与最早的四足动物(生活在约3.65亿年前的IchthyostegaAcanthostega)之间的空白。“Tiktaalik模糊了鱼类和陆地动物之间的界限,”舒宾观察到。“这种动物既是鱼又是四足动物;我们开玩笑地称之为‘鱼足兽’。”

尤其重要的是Tiktaalik胸鳍的解剖结构,它包含了真正的四足动物手臂的雏形。由于骨骼的三维保存非常完好——许多骨骼被发现仍然是连接在一起的——并且发现了多个标本,研究人员得以估计鳍骨的运动范围。“这种鱼的鳍的大部分主要关节都是功能性的,”舒宾指出。“肩部、肘部甚至部分腕部已经存在,并且以类似于最早的陆生动物的方式运作。”科学家们认为,Tiktaalik用它的鳍来支撑其身体在基质上。


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然而,这并不意味着Tiktaalik主要是一种离水的鱼。今天,埃尔斯米尔岛是北极熊冰冷的领地。但在3.75亿年前,作为横跨赤道的超大陆的一部分,它是一个亚热带三角洲。根据发现Tiktaalik的岩石的沉积学特征,该团队推测它大部分时间都在浅水中度过。“这种浅溪流系统似乎是许多陆生动物特征首次出现的地方,”费城自然科学院的团队成员特德·戴施勒评论道。(“Tiktaalik”是当地因纽特语中指在浅水中看到的大型淡水鱼的词。)

Tiktaalik作为过渡化石的解释力,已经开始与标志性的早期鸟类始祖鸟相提并论。但它肯定为更多的发现留下了空间,特别是那些弥合它与最早的四足动物之间新差距的发现,以及那些包含四足动物后肢起源线索的发现。详细介绍这些发现的两篇论文以及一篇随附的评论今天发表在《自然》杂志上。

Kate Wong is an award-winning science writer and senior editor at 大众科学 focused on evolution, ecology, anthropology, archaeology, paleontology and animal behavior. She is fascinated by human origins, which she has covered for more than 25 years. Recently she has become obsessed with birds. Her reporting has taken her to caves in France and Croatia that Neandertals once called home, to the shores of Kenya's Lake Turkana in search of the oldest stone tools in the world, to Madagascar on an expedition to unearth ancient mammals and dinosaurs, to the icy waters of Antarctica, where humpback whales feast on krill, and on a "Big Day" race around the state of Connecticut to find as many bird species as possible in 24 hours. Kate is co-author, with Donald Johanson, of Lucy's Legacy: The Quest for Human Origins. She holds a bachelor of science degree in biological anthropology and zoology from the University of Michigan. Follow Wong on X (formerly Twitter) @katewong

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