
研究人員說,一種不尋常的魚類可以行走和呼吸空氣表明,這些動物可能比以前想像的更能適應陸地上的生活。
新發現可能有助於解釋如何古代人類祖先研究人員說,殖民了土地。
大約4億年前,這種古老的魚從生活中轉變為居住在陸地上的演變是動物王國歷史上最關鍵的時刻之一。這些前四束動物,即所謂的莖四足動物,最終引起了兩棲動物,爬行動物,鳥類和哺乳動物,包括有史以來最大的動物生活在地球上。
當魚類開始進入陸地時,“化石記錄表明,魚之間有很多多樣性,因此魚之間有很多競爭。” “人們可以想像,對於那些可以擺脫這種環境並利用陸地上機會的魚來說,有一個很好的動力。” [視頻:可以行走和呼吸的異常魚,持有動物進化的線索這是給出的
但是,古老的魚如何使這種轉向地面生命仍然很大程度上仍然是一個謎。要了解有關現在滅絕的魚試圖在陸地上生活時發生的事情的更多信息,科學家調查了Bichir(塞內加魯斯息肉),一種現代的非洲魚,有肺有呼吸空氣,可以用來將自己拉到陸地上的鰭。 Bichir具有許多類似於所見特徵莖四腳架的化石研究人員說。
科學家在陸地上飼養了一群少年比希爾(Bichir)八個月,以查看這些魚的解剖結構是否有所不同,以及與水中飼養的比希爾(Bichir)相比,它們如何在陸地上移動。研究人員想測試土地上的生命如何觸發這種魚類的變化。
在土地上抬起魚構成了一些挑戰。
“我們面臨的第一困難是如何保持在陸地上活著的魚Standen告訴Live Science”,我設計並建造了一種水族館設置,該設置在其地板上保持了幾毫米的水,足以使魚保持濕潤。此外,我使用的是雜貨店的生菜過道,以使魚保持濕潤,並在一個非常潮濕的環境中,可以幫助他們生存。”
研究人員發現,在土地上飼養的比希爾與水中飼養的比奇大不相同。陸地飼養的魚抬起頭,將鰭靠近身體,走得更快,尾巴上升的頻率較低,而鰭的滑動頻率少於在水中飼養的比希爾。這些陸基魚還經歷了其骨骼和肌肉組織的變化,這可能為它們的行為改變鋪平了道路。總而言之,這些改變有助於Bichir更有效地在土地上移動。
Standen說:“我很驚訝魚在陸地上生存得很好。”她在蒙特利爾麥吉爾大學的博士後研究員時進行了這項研究。 “這是這項實驗的最初賭博 - 魚甚至可以在陸地上飼養嗎?”
這些發現表明,比希爾在開發過程中比以前想像的更塑性。這種可塑性使這條魚能夠根據環境的不同而長大。
鑑於Bichir和Stem Tetrapods之間發現的解剖學相似性,研究人員認為動物的共同祖先本可以擁有當今Bichir中看到的那種可塑性。如果是這樣,“這增加了莖四腳架中可能存在可塑性以促進其過渡到陸地的可能性。”
Standen補充說:“通過將自己從競爭激烈的環境中移動到一個新的植物和昆蟲的棲息地,供應庇護所和食物資源,沒有主要捕食或競爭,可以使自己從競爭激烈的環境中移出,從而使它們能夠從競爭性的環境中移出,從而使他們能夠搬進土地。”她說,隨著時間的流逝,這種可塑性允許的特徵可能已被證明是足夠有利的,可以演變成這些古老動物的永久固定裝置。
發現莖四足動物是否真正表現出這種可塑性的證據非常具有挑戰性。 McGill University的脊椎動物古生物學家漢斯·拉爾森(Hans Larsson)對現場科學說:“找到這種證據的最佳方法是將這些STEM四足魚類的單個種群發掘化石,並尋找其自然變化。” “如果可以的話,我們也許可以找到表現出一定程度可塑性的化石。”
Larsson說,未來的研究可以試圖揭示Bichir可塑性的遺傳和發展機制。研究人員還希望在土地上籌集幾代Bichir,以了解這種可塑性的發展,從長遠來看,發展的變化是多麼一致。 ” Standen說。
Standen,Larsson和他們的同事Trina Du在8月28日的《自然》雜誌上詳細介紹了他們的發現。
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