现代鲨鱼可能并非“活化石”

一项对一块3.25亿年历史的化石的分析表明,现代鲨鱼已经进化了很多,而不是像史前时期那样保持不变

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人们通常认为鲨鱼是原始生物,有时被称为“活化石”。但一项对一块3.25亿年历史的鲨鱼化石(同类中最完整的一块)的新研究表明,现代鲨鱼已经从它们的硬骨祖先进化了很多。

这块古老的化石兼具硬骨鱼和现代鲨鱼的特征。但其鳃结构更接近于硬骨鱼,这挑战了现代鲨鱼在进化过程中保持不变的观点。

纽约美国自然历史博物馆古生物学馆长、今天(4月16日)发表在《自然》杂志上的这项研究的合著者约翰·梅西说:“标准解剖学教科书说鲨鱼是原始有颌脊椎动物的模型,但这完全是错误的。”[关于鲨鱼的8个奇特的事实]

到目前为止,研究早期有颌脊椎动物(或称颌口类)演化的古生物学家,要么专注于软骨鱼(现代鲨鱼和鳐鱼),要么专注于硬骨鱼。人们认为现代鲨鱼在进化过程中变化很小。

但是,将现代鲨鱼与原始鲨鱼进行比较,就像将现代汽车与福特T型车进行比较一样——它们有一些相似之处,但在引擎盖下,它们完全不同,梅西告诉Live Science。

硬骨鲨鱼

研究中的鲨鱼化石Ozarcus mapesae,是在阿肯色州由夫妇二人罗伊尔和简·梅普斯(该物种以他们命名)发现的,他们将其捐赠给了博物馆。梅西说,这条鲨鱼大约3英尺(90厘米)长,眼睛很大,似乎生活在浅浅的、浑浊的内陆海中,那里也是巨型鱿鱼状生物的家园。

研究人员使用X射线扫描了这块化石,先使用CT机,后来又使用同步加速器,后者依赖于超高能量X射线,并且已成为古生物学的重要工具,因为它不会破坏化石,并提供传统化石制备无法实现的细节水平。梅西称其为“古生物学的哈勃太空望远镜”。

X射线扫描显示,这块化石具有完整的鳃弓,这是鱼用来呼吸的鳃的支撑结构。这些鳃弓以串联的方式排列,更像硬骨鱼而不是现代鲨鱼。

这块化石的下颌也更像硬骨鱼。大多数现代鲨鱼的下颌通过灵活的韧带连接到它们的头骨,而硬骨鱼的下颌则刚性地融合到它们的颅骨上。

它不是发现的最古老的鲨鱼化石,但它是最完整的化石之一。梅西说,它为解释其他化石提供了一个新的模型,使科学家能够比较早期有颌脊椎动物和鲨鱼。

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Tanya Lewis is a senior editor covering health and medicine at 大众科学. She writes and edits stories for the website and print magazine on topics ranging from COVID to organ transplants. She also appears on 大众科学's podcast Science, Quickly and writes 大众科学's weekly Health & Biology newsletter. She has held a number of positions over her eight years at 大众科学, including health editor, assistant news editor and associate editor at 大众科学 Mind. Previously, she has written for outlets that include Insider, Wired, Science News, and others. She has a degree in biomedical engineering from Brown University and one in science communication from the University of California, Santa Cruz. Follow her on Bluesky @tanyalewis.bsky.social

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