人们发现了地球上最早的脊椎动物之一的古老化石,其中隐藏着令人兴奋的惊喜。
古生物学家在一条 3.8 亿年前的铠甲鱼化石中发现了一颗矿化心脏,该心脏在三维空间中保存得异常完好。
这是一个令人难以置信的发现。 软组织在化石记录中很少见,在形成化石之前往往会分解。 更罕见的是三维软组织。
而且情况会变得更好。 对化石的扫描使科学家能够以 3D 方式研究其解剖结构,而无需将珍贵的物体拆开。 由于其惊人的保存状态,可以在化石中清楚地识别出心房、心室和流出道等细节。
古代鱼的心脏是一个S形器官,由两个腔室组成,较小的腔室位于较大的腔室之上。 研究人员说,这比古生物学家想象的要先进得多,并且可以提供有关头部和颈部区域进化的关键信息,以及它们如何改变以适应下颌。说。
“作为一名研究化石 20 多年的古生物学家,我真的很惊讶在 3.8 亿年前的祖先身上发现了一颗 3D 且保存完好的心脏。”古生物学家 Kate Trinajstic 说澳大利亚科廷大学博士。
“进化通常被认为是一系列的小步骤,但这些古老的化石表明,无颌脊椎动物和有颌脊椎动物之间存在着更大的飞跃。这些鱼的心脏确实在嘴里和鳃下——就像今天的鲨鱼一样。”
该化石来自西澳大利亚最北角的戈戈地层。 在泥盆纪时期,距今 4.192 亿年前至 3.589 亿年前,该地区生机勃勃的巨大珊瑚礁。 现在,它是一个被归类为 Lagerstätte 的化石床? 如此特殊,有时甚至软组织也被保存下来。
这块化石是由一种已灭绝的装甲鱼动物留下的,这种鱼类被称为“甲鱼”。关节病。 这些生物繁衍生息大约5000万年在泥盆纪期间消失,然后在该时期末的一次重大全球灭绝事件中消失。
该标本由一块粗糙的石灰岩组成,上面散布着奇怪的生物特征,在不冒被破坏的风险的情况下分析该标本曾经是一项挑战。
幸运的是,我们不再需要打开化石才能看到里面有什么。
“Gogo 鱼的真正非凡之处在于它们的软组织在三维空间中得以保存,”古生物学家佩尔·阿尔伯格说瑞典乌普萨拉大学。
“大多数软组织保存案例都是在扁平化石中发现的,其中软组织结构只不过是岩石上的一个污点。我们也非常幸运,现代扫描技术使我们能够在不破坏它们的情况下研究这些脆弱的软组织。几十年前,这个项目是不可能实现的。”
在澳大利亚核科学技术组织和法国欧洲同步辐射设施科学家的帮助下,研究小组使用中子束和同步加速器 X 射线成像来绘制化石内部不同矿物密度的图。 这些密度不仅揭示了保留关节的骨头,但其他不太健壮的特征? 一个壮观的心脏,还有胃、肠和肝脏。
其他器官的存在使研究小组能够研究鱼的解剖布局。
“我们第一次看到原始有颌鱼的所有器官,我们特别惊讶地发现它们与我们并没有太大不同,”十三说。
“然而,有一个关键的区别?肝脏很大,使鱼能够保持浮力,就像今天的鲨鱼一样。今天的一些硬骨鱼,如肺鱼和桦鱼,其肺是从鱼鳔进化而来的,但重要的是我们发现在我们检查的任何已灭绝的装甲鱼中都没有证据表明它们有肺部,这表明它们后来在硬骨鱼中独立进化。”
先前从戈戈地层中挖掘出的化石标本使古生物学家能够重建和了解肌肉组织Gogo 关节。 此外,在地层中还发现了节节胚胎。
新标本表明,澳大利亚内陆地区可能还有更多宝藏等待被发现。
“这些古代鱼类软器官的新发现确实是古生物学家的梦想之物,因为毫无疑问,这些化石是这个时代世界上保存最完好的化石,”古生物学家约翰·朗说澳大利亚弗林德斯大学教授。
“它们展示了戈戈化石对于理解我们遥远进化过程中重大步骤的价值。戈戈为我们带来了世界第一,从性的起源到最古老的脊椎动物心脏,现在是世界上最重要的化石遗址之一是时候认真考虑该遗址的世界遗产地位了。”
该研究发表于科学。