科学家发现最早的“潮人”

你之前肯定见过那张漫画:一条鱼用前鳍将自己撑到陆地上,迎接它的是一个嘲讽的标语,比如“进化,风险自负”,或者类似的东西。

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本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定反映《大众科学》的观点


你之前肯定见过那张漫画:一条鱼用前鳍将自己撑到陆地上,迎接它的是一个嘲讽的标语,比如“进化,风险自负”,或者类似的东西。这条鱼已经变成了一种网络迷因,以至于2006年,当我在芝加哥大学工作的实验室宣布发现了提塔利克鱼Tiktaalik roseae),一种拥有3.75亿年历史的化石,它同时展现了鱼类和四足动物的特征时,我以为我可以用有史以来最极客版本的达尔文鱼来发起一场运动

好吧,你猜怎么着,那个叫做进步的讨厌的东西已经取代了“前轮驱动”的生命入侵陆地版本,取而代之的是更……嗯,更“潮”的东西。更多的证据表明,提塔利克鱼,看起来像是老式沃尔沃——后轮驱动。

发表在1月13日《美国国家科学院院刊》早期版本上的一篇新论文描述了提塔利克鱼新发现的尾部,包括保存完好的骨盆骨骼和部分后鳍,这些都来自2006年成为头条新闻的同一个标本。最终,提塔利克鱼的近乎完整的图像正在浮现


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这个发现如此令人难以置信的地方在于骨盆的一个令人愉快的细节。髋臼光滑而圆润——一个球窝关节——这表明后鳍具有相当大的运动范围。这与肩关节不同,肩关节呈椭圆形,带有一个成角度的小平面,这将阻止前鳍向上和向周围旋转。仅从化石数据判断,前鳍强壮且能够支撑重量,但如果没有一些严重的身体拖拽,它们可能无法帮助提塔利克鱼像两栖动物一样在陆地上行走。后鳍也非常强壮,显然在支撑这种生物方面发挥了作用。但是球窝髋关节呢?

化石的麻烦在于它们是极其静态的。我们可以从观察解剖结构中学到很多关于物理可能性的知识,但我们永远无法将化石重新通电使其再次移动,而且我们当然无法观察它们在自然环境中的行为。但这就是跨学科研究如此强大的地方。

在2010年,尼尔·舒宾在芝加哥大学的古生物学实验室楼上,有一位名叫希瑟·金的研究生。金正在研究非洲肺鱼的生物力学,并搭建了一个又长又薄的水族箱,她可以在那里拍摄肺鱼的活动(剧透警告:不多)。非常偶尔,她注意到一种奇怪的行为:肺鱼会用它们鞭状的后鳍在水箱底部行走

在向她的顾问委员会做报告时,金首次揭示了这种行为,舒宾和另一位熟悉提塔利克鱼骨盆的顾问迈克尔·科茨几乎晕倒了。毕竟,肺鱼是提塔利克鱼最亲近的现存亲戚之一,属于一群被称为肉鳍鱼的鱼类(你能想到的绝大多数鱼类——金枪鱼、金鱼、水滴鱼、丁鲷——都属于不同的类群,辐鳍鱼)。突然,提塔利克鱼圆形的髋臼变得清晰起来。提塔利克鱼是否能够像它的表亲肺鱼一样,用后鳍沿着溪流底部行走?提塔利克鱼是一种后轮驱动的野兽吗?

引用的文章

Neil H. Shubin, Edward B. Daeschler, & Farish A. Jenkins, Jr. (2014). The Pelvic Girdle and Fin of Tiktaalik roseae PNAS : 10.1073/pnas.1322559111

King HM, Shubin NH, Coates MI, & Hale ME (2011). Behavioral evidence for the evolution of walking and bounding before terrestriality in sarcopterygian fishes. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 108 (52), 21146-51 PMID: 22160688

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