罕见的3.09亿年前化石表明早期四足动物在没有蝌蚪阶段的情况下发育出来

罕见的3.09亿年前化石表明早期四足动物在没有蝌蚪阶段的情况下发育出来

早期幼年鳄鱼状四足动物称为胚胎。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)据法新社(作者:玛吉·唐纳森):科学家们长期以来一直认为,最早过渡到陆地的水生动物具有两栖蝌蚪特征,经历的过程类似于今天的青蛙。

但《科学》期刊上的新研究挑战了这一传统假设。它分析了科学家们认为这些化石填补了关于孕育出首批陆生脊椎动物的生物发展的知识空白。

研究重点是从伊利诺伊州北部芝加哥西南部的马宗溪化石床挖掘出的标本。

这个世界闻名的遗址拥有约3.09亿年前形成的碳酸铁结核,其中化石化出曾在该地区茂盛沼泽、浅海和河流三角洲繁衍生息的古老生物。

它以保存极佳的标本闻名,包括软组织。

这项新研究分析了数十个化石,以考察鱼类与四足动物(四足动物)之间的进化。

中央有一个标本,被确定很可能是一种类似鳄鱼的生物——embolomere的幼崽,这种生物主要生活在水中,但会发育出小腿。

芝加哥菲尔德博物馆的研究助理兼研究共同主笔Jason Pardo解释说,在幼年阶段,大众普遍认为它会表现出类似蝌蚪的特征,比如外部鳃。

但他说,事实并非如此。

研究人员称婴儿的身体大约有一条短而窄的通心粉面条大小,但实际上显示出直接发育的迹象,意味着它的组装方式大致符合成年阶段的状态。

这并不是我们对两栖动物的预期,它们从蝌蚪到成虫的过程会经历更剧烈的器官和肢体的重组和发育。

帕尔多告诉法新社:“我们现在实际上有一些直接的化石记录证据,表明我们150年来一直认为是历史的一部分的、类似两栖动物的生活史,结果根本不是。”

“辉煌的化石”

澳大利亚古生物学家约翰·朗(John Long)在该领域做了大量研究,称这项研究“相当出色”。

他向法新社解释说:“关于它们早期生活阶段知之甚少,”他向法新社解释了孕育出第一批四足动物的动物。

“这份对一堆极其壮观化石的详细研究证明它们直接进入了幼年阶段,所以不需要经历蝌蚪阶段。”

卡尔加里大学的杰森·安德森表示,这篇“令人印象深刻”的论文凸显了“化石能够解答我们认为不可能解决的问题,因为它们发生在短时间内,且通常不会保存数亿年的组织中。”

他和帕多都指出,这项研究强调了两栖动物本身就是令人印象深刻的进化生物。

安德森告诉法新社:“我们的两栖动物并非四足动物进化历史早期阶段的遗留物,而是高度进化的生物。”

致公民科学家的“情书”

作为研究焦点的化石早已收藏在菲尔德博物馆,当时馆长将其展示给论文合著者阿尔扬·曼恩,后者被深深吸引。

在两人都是加拿大的博士生时,曼恩和帕尔多多年来一直对此感到困惑。

最终在加拿大自然博物馆进行扫描电子显微镜分析,研究人员确认其可能是栓塞体。

在研究过程中,两人分析了该化石的幼体特征,以及另一种较小的 embolomere 及其他化石幼四足动物亲属物种。

菲尔德博物馆早期四足动物助理馆长曼指出,他们的研究得益于马宗溪遗址的非凡发现以及数十年来对该遗址进行梳理的业余科学家们的搜寻,这一爱好多年来也发现了论文中分析的标本。

“这篇论文在某种程度上是一封献给他们的情书,展示了我们与这个社区合作,综合出真正具有影响力的新研究的力量,”曼告诉法新社。




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