蚓螈并不完全是普通的两栖动物。 它们没有四肢,有牙齿,像蠕虫一样,一生都在土壤中挖洞,用从眼睛之间伸出的触手感知世界。
鲜为人知的是,或者说它们是如何进化的。 目前仅发现了 11 种蚓螈祖先的化石,因此我们对它们与青蛙和蝾螈等其他两栖动物的关系的了解充其量也是支离破碎的。
现在,来自美国的一组科学家发现了一组代表新物种的微小颌骨,填补了化石记录中的巨大空白,揭示了更多关于现代蚓螈的独特特征和潮湿两栖动物的进化起源。
弗吉尼亚理工大学的古生物学家 Ben Kligman 及其同事描述了他们在亚利桑那州雷暴岭 (Thunderstorm Ridge) 地点发现的化石,其中一些颌骨长度不超过四分之一英寸,此后,该地点出土了 70 多只蚓螈个体的残骸。 他们给新生物起了个名字银耳,意思是“时髦的蠕虫”。
“在显微镜下看到第一个下颌,它有独特的双排牙齿,让我后背发冷,”说克利格曼当时正在与泽维尔·詹金斯一起进行挖掘工作,泽维尔·詹金斯现在是爱达荷州立大学的研究生。
鉴于化石沉积的已知年龄及其可识别的牙齿,“我们立即知道这是一只蚓螈,[并且]是迄今为止发现的最古老的蚓螈化石,”克利格曼添加。
该化石可以追溯到大约 2.2 亿年前,当时被称为“超级大陆”的古代超级大陆盘古大陆尚未分裂,亚利桑那州徘徊在赤道附近。 这意味着这一幸运的发现将蚓螈化石记录向前推了约 3500 万年。
在这次时光倒流之前,科学家们一直在努力将四足动物之间的点联系起来巴特拉契亚人(青蛙、蝾螈和蝾螈)和蚓螈,它们共同构成了称为四足动物的现存代表丽桑非亚目。
但蚓螈在这个群体中的地位并不确定。 蚓螈是在哪里失去四肢的? 或者青蛙是从谁进化而来的? 他们最后的共同祖先是否拥有同样独特的两层牙齿?
关于现代两栖动物如何进化,存在三种流行且备受争议的理论——从叶鳍鱼类开始的几个进化步骤, 那是。
一种理论认为,它们是由一种已灭绝的四足两栖动物群(称为 dissorophoid temnospondyls)进化而来,生活在古生代,距今约 2.5 亿年前。另一个建议他们的起源在于鳞椎目,一群早期的四足动物,类似于鳗鱼和蛇,腿粗短。
第三个但不太受青睐的假设是蚓螈是鳞椎目的后代,青蛙和蝾螈是从异形类进化而来。
2008年,一个被称为“蛙蛙”的生物曾是在德克萨斯州发现,有一个像青蛙一样的大头和像蝾螈一样的尾巴。 这一发现加强了青蛙和蝾螈之间的进化联系,嵌套它们在四肢 dissorophids 中,与蚓螈分开。
但 Lissamphibia 的完整起源故事仍然取决于蚓螈与它们现存的两栖动物亲戚、蛙类以及古代古生代四足动物的关系。 已知最早的蚓螈化石与其所谓的古生代远亲化石之间仍存在超过 7000 万年的差距。
根据克利格曼和同事的说法,真菌蠕虫正好填补了这个空白和他们的新研究提供“令人信服的证据支持在dissorophoid temnospondyls中现存两栖动物的单一起源。”
真菌蠕虫与早期青蛙和蝾螈化石以及dissorophoid temnospondyls 具有相同的骨骼特征。 像所有现代两栖动物一样,它有一排独特的有梗齿,如此之小,看起来就像颌骨上的小瘤。 但真菌蠕虫缺乏现代蚓螈的某些特征,例如他们后来的亲戚发展出触手状的感觉器官,可能是为了帮助他们的挖洞鼻子嗅觉。
“与现存的蚓螈不同,真菌蠕虫缺乏许多与地下洞穴相关的适应性,这表明在蚓螈进化的早期阶段,获得与地下生活方式相关的特征的速度较慢,”克利格曼说。
虽然更多的化石发现肯定有助于充实蚓螈的进化历史,但目前古生物学家正在津津有味地研究他们偶然发现的标本。
“这一发现清楚地表明,一些你几乎看不到的化石可以极大地改变我们对今天可以看到的整个群体的理解,”说弗吉尼亚理工大学的古生物学家和研究作者斯特林·内斯比特(Sterling Nesbitt)。
该研究发表于自然。