古代类似鳄鱼的食肉动物的婴儿化石打破了对动物如何适应陆地的理解
早期幼年鳄鱼状四足动物称为Embolomeres。新的化石证据表明，这些胚体并未像现代两栖动物那样经历，这挑战了长期以来科学界认为两栖动物、爬行动物和哺乳动物起源于蝌蚪阶段动物的观点。图片来源：贝里特·戈德林
（神秘的地球uux.cn）据菲尔德博物馆：我们星球上的生命始于水中。最终，鱼类家族树的一个分支长出了腿，长到了陆地上。这些早期的四足动物，是今天哺乳动物、鸟类、爬行动物和两栖动物的祖先。
科学家们长期认为，这些偶尔陆生的动物最早类似于现代两栖动物，它们从卵孵化，经历蝌蚪阶段，然后转变为成体。但在《科学》杂志上的一项新研究中，研究人员宣布发现了化石化的早期幼四足动物，这些四足动物跳过了科学家预期的蝌蚪过程。
这一发现表明，最早的陆生脊椎动物并不像之前认为的那样与现代两栖动物相似——颠覆了科学家对动物如何征服陆地的理解。
“我们很多人在高中时，被教导一个简化的进化故事：有些鱼类进化成两栖动物，有些两栖动物进化成爬行动物，有些爬行动物进化成哺乳动物。我们的研究表明，这一基本前提——第一批四足脊椎动物像两栖动物一样成长——是错误的，“菲尔德博物馆的研究助理兼研究共同作者杰森·帕多说。
“这是我们第一次迎来这些早期、早期孵化的动物。“这一发现真正证明了马宗溪的力量，这些化石的产地，”菲尔德博物馆早期四足动物助理馆长、研究另一共同主导者阿尔扬·曼说。
“这里距离芝加哥西南方向开车一小时，是世界上最好的化石遗址之一，尤其是软组织和像这些幼四足动物这样脆弱的小化石。马宗溪化石是捕捉不可能时光的胶囊。”
该研究利用了数十块马宗溪化石，代表鱼类与四足动物（四足动物）之间的进化过渡，但其中两件“核心”化石是名为Embolomeres的幼体。Embolomeres是鳄鱼状的早期四足动物，曾是3.5亿至2.8亿年前河流、湖泊和沼泽中的顶级掠食者之一。
成年后，它们的体长可超过10英尺，但在马宗溪发现的幼体只有几厘米长。
化石婴儿Embolomeres，显示幼体Embolomeres并未经历完全的两栖动物。图片来源：阿尔扬·曼恩
“我大约十年前第一次见到婴儿Embolomeres化石，当时我正在攻读博士学位，”曼说。“它收藏在菲尔德博物馆，当时的四足动物馆长约翰·博尔特从抽屉里拿出来给我看，当时我去看。当时尚未被确认为Embolomeres，但我非常被吸引，约翰便借给我研究。”
当时两人都是加拿大的博士生，曼恩和帕多花费多年时间研究这件奇异化石。“过去十年我们讨论过无数次这到底是什么东西，”曼说。
“每晚我们都会来回讨论，这个功能是什么？这东西会是什么？”最终，加拿大自然博物馆的扫描电子显微镜分析证实了该化石为Embolomeres。但这又引发了更多疑问。
尽管是早期的四足动物，这个小Embolomeres并没有显示出像两栖类蝌蚪一样的特征，而科学家们认为早期的四足动物蝌蚪会具有这些特征。虽然幼年四足动物在发育过程中确实长出了四肢，但它缺少了两栖类蝌蚪的关键特征，如皱褶的外部鳃。
团队分析的另一种较小的embolomes以及其他化石幼四足动物亲缘物种也是如此。即使幼虫阶段在成虫过程中经历了重大变化，也未表现出真正的两栖动物迹象。
“我们研究了许多不同物种，它们代表了从鱼类到四足动物过渡的不同谱系，发现它们中没有任何一个看起来像蝌蚪的东西。如果你没有蝌蚪，那你就没有蜕变，“帕多说。“这些早期四足动物的生命周期更像我们，或者说像鱼类，而不是两栖动物。”
插图展示了一个婴儿Embolomeres，背景中有一位成年个体。图片来源：加布里埃尔·乌格托
如果像embolomere这样的动物没有蝌蚪形态或真正的两栖动物，那么广泛接受的爬行动物和哺乳动物起源于两栖动物的假说是错误的。
“故事是这样的，变形是动物从水中过渡到陆地的工具。但这个故事已经行不通了，不过是风中的尘埃，“帕尔多说。
曼指出，这一发现改写了数十年来对早期四足动物进化的科学理解，若无众多人员的合作是不可能实现的。
“本文中的每一个标本都是与北伊利诺伊地球科学俱乐部、劳尔古生物学、科学与教育基金会以及菲尔德博物馆的联合成果。没有许多科学家的帮助，包括公民科学家和志愿者，我们无法做到这一点，“曼说。
“像保罗·德姆科维奇、本·里格勒、里奇·洛克和汤姆·特斯塔这样的人让我们能够研究他们发现的标本，这些标本改变了我们对四足动物进化过程的理解。这是一个划时代的发现，没有公民科学是不可能实现的。”
