從鰭到手,進化過程中它們經歷了什么?


從鰭到手,進化過程中它們經歷了什么?



【從鰭到手,進化過程中它們經歷了什么?】希望螈藝術復原圖Ville Sinkkonen繪
希望螈的指骨雖然看起來只是一些細小的骨骼 , 但它們對四肢的支撐能力起到了重要作用 。 鰭中的這些小骨骼讓它們能將重量靈活且均勻地分散給整個鰭 。 擁有指骨后 , 這些魚類就能在水底或短暫地在陸地上支撐起自己沉重的身體 。
小時候 , 我們總會很好奇 , 人類是從哪兒來的 , 祖先是誰?其實 , 不只是普通人 , 人類起源問題 , 也一直是科學家在苦苦探究的 。
3億多年前 , 一部分魚類登上陸地 , 最終演化出包括人類在內的種類繁多的陸生脊椎動物 。 魚類登陸是生命演化史上的重要事件 , 但魚類是如何向陸生脊椎動物過渡的 , 至今仍缺乏足夠的認識 。
近日 , 有媒體報道 , 在《自然》上發表的論文指出 , 科學家找到了魚類登陸過程中的關鍵化石——希望螈 , 這是人類首次在已知動物化石身上發現手指與鰭“鎖”在一起的現象 , 揭示了人類的手部是如何由遠古魚類的魚鰭一步步進化而來的 。
從鰭到指缺少重要過渡環節
要想知道人類的手部是如何由遠古魚類的鰭一步步進化而來 , 首先要知道魚類是如何向陸地脊椎動物過渡的?
中國科學院古脊椎動物與古人類研究所副研究員盧靜在接受科技日報采訪人員采訪時說 , 所有陸地脊椎動物統稱為四足動物 。 四足動物是由魚類演化而來 , 為了在兩者中間作出區分 , 一般把長著鰭的定義為魚 , 長著指/趾的定義為四足動物 , 所以偶鰭(魚的胸鰭和腹鰭)到四肢 , 特別是指的演化至關重要 。 對魚類演變成四足動物過程的詳細了解 , 是古生物學在近200年學科歷史中取得的最大成就之一 。
“魚類在真正登上陸地演化出四足動物前 , 有一系列的過渡形態 。 ”盧靜說 , 其中最重要的有幾個 , 一是現存的肉鰭魚類拉蒂邁魚 , 拉蒂邁魚保留了很多肉鰭魚類的祖先形態 , 但它離四足動物還很遠 。 二是真掌鰭魚 , 這是一種很“進步”的泥盆紀四足形類肉鰭魚 , 它們基本還是魚的樣子 , 并沒有四足 , 已經適應在較淺的水域中生活 , 有點像今天的烏鱧 , 但并不會爬到岸上去 。 接下來就是最早的四足動物代表 , 魚石螈和棘螈 , 它們為最早的四足動物的身體構造和生活狀態 , 特別是四肢的發育和演化提供了突破性的資料 。
盧靜表示 , 在真掌鰭魚 , 和魚石螈、棘螈中間處于關鍵過渡位置的“半魚半螈”的生物 , 就是希望螈類 。 希望螈類目前發現3個屬:希望螈、潘氏魚和提克塔利克魚 。
提克塔利克魚是希望螈類中的知名成員 , 它的鰭已經向四肢的方向演變 。 提克塔利克魚胸鰭的鰭條很不對稱 , 腹側的鰭條比背側的鰭條小好幾倍 , 研究者推測 , 這可能說明在胸鰭的底部 , 形成了一層肌肉 。 這層肌肉類似于四足動物掌心的肉 , 盡管還不足以支撐它們上陸 , 但可以幫助它們在河底移動 。 但是 , 提克塔利克魚的鰭骨則更接近真掌鰭魚 , 特別是末端骨骼很少 , 無法鑒別出明顯的“指頭” 。

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