研究人員表示,根據其頭骨的 3D 計算機模型,最早有脊椎在陸地上行走的動物之一可能比之前想像的更像現代鱷魚。
科學家補充說,這一發現支持了這些早期陸地居民之間存在巨大多樣性的觀點。
史上最關鍵的時刻之一當時,一些先鋒魚類嘗試登陸陸地。這些最早的四足動物或四足動物最終產生了兩棲動物、爬行動物、鳥類和哺乳動物。 []
已知最古老的四足動物之一是岡納里棘螈,生活在3.8億至3.6億年前。該物種的成年體長約 2 英尺(60 厘米),“對於早期四足動物來說實際上偏小”,該研究的主要作者、英國布里斯託大學的進化生物力學學家勞拉·波羅(Laura Porro)告訴《生活科學》雜誌。 “它的大小和活地獄魔差不多來自美國東部,儘管這兩個物種沒有密切關係。 ”
它的化石發現於東格陵蘭島古老河流沉積的沉積物中。 “今天東格陵蘭島位於北極,被南極洲以外最大的冰蓋覆蓋,”波羅說。
雖然這個古老的四足動物有四肢和手指,”棘螈仍然是水生動物,一生都生活在水中,”波羅說。“棘螈可能居住在淺水、流速緩慢的河流和濕地中,用四肢在岩石碎片和植被周圍航行。它很可能是像活鱷魚或大鯢一樣的伏擊掠食者,等待獵物游過。與它一起生活的其他動物群包括與現代肺魚有關的葉鰭魚和其他類型的魚”。
棘螈化石提供了關於早期四足動物如何形成的重要線索實現了從水到陸的轉變。然而,在埋入地下億萬年之後,棘螈標本經常被損壞和變形,限制了科學家對這一進化關鍵時期的了解。
欲了解更多有關如何棘螈研究人員使用高分辨率 X 射線計算機斷層掃描 (CT) 掃描分析了該物種的三個頭骨化石,綽號為“羅西”、“格蕾絲”和“鮑里斯”。利用這些數據,他們開發了第一個 3D 計算機模型棘螈波羅說,它的頭骨“扭轉了數百萬年的損壞和變形”。
科學家們發現,重建後的頭骨完全長大後長約 4 英寸(10 厘米),其口鼻部比想像中更長,下頜呈鉤狀。
波羅在一份聲明中說:“由於早期四足動物的頭骨在石化過程中經常被‘煎成薄餅’,這些動物通常被重建為具有非常扁平的頭部。” “我們的新重建表明頭骨棘螈比之前解釋的更高、更窄,更類似於人類的頭骨”。
相比之下,大多數早期的四足動物“被描繪成非常扁平的頭部,類似於活青蛙和火蜥蜴,”波羅說。 “我們開始意識到,並非所有早期四足動物都是一樣的,即使在最早的陸地脊椎動物中也存在很大的多樣性。頭骨形狀的這些差異可能反映了這些動物捕獲獵物或以什麼為食的方式的差異。”
的大小和分佈棘螈牙齒和頭骨中骨頭之間連接處的形狀也表明,它最初可能用大前牙抓住獵物,並用較小的後牙束縛掙扎的受害者。
“餵食對於駕駛來說確實很重要並強烈影響頭骨形狀,”波羅說。“根據牙齒的形狀,我們知道早期的四足動物是掠食者。然而,當脊椎動物來到陸地上時,它們會遇到新的潛在食物來源——已經移到陸地上的植物、昆蟲等等。隨著動物開始探索新的、未開發的食物來源,我們預計物種數量將會激增。棘螈很有趣,因為它正處於從水到陸的轉變的風口浪尖。 ”
波羅說,研究人員計劃將他們的方法應用於其他被壓扁的四足動物化石,以更好地了解它們的外觀以及它們如何應對陸地生活的挑戰,並“了解功能如何隨著時間的推移而進化”。
Porro 及其同事 Emily Rayfield 和 Jennifer Clack 今天(3 月 11 日)在網上詳細介紹了他們的發現公共科學圖書館雜誌。









