一种让科学家们困惑了一个多世纪的神秘、灭绝的生物可能终于在生命之树中找到了自己的位置。
这种像鱼一样的小动物被命名为古尼古椎龙1890 年首次在苏格兰的化石中发现,生活在大约 3.9 亿年前的中泥盆世。
现在,根据对保存完好的化石的新分析,科学家认为它是四足动物最早的祖先之一? 有四肢的动物,包括人类。
澳大利亚国立大学的物理学家胡玉芝 (Daisy (Yuzhi) Hu) 表示:“自 1890 年发现这种奇怪的动物以来,它一直困扰着科学家,成为一个无法解决的谜题。”
“对科学家来说,这种动物的形态比较一直是极具挑战性的。然而,最近在高分辨率 3D 分割和可视化方面的改进使得这项以前不可能完成的任务成为可能。找到一个像我们使用的保存完好的标本就像中了彩票一样,甚至更好!”
这种动物的分类之所以如此困难,有几个原因。 它的化石非常丰富,但因为古椎龙它是如此之小,而且它的化石又如此受损,重建它的颅骨解剖结构非常困难。
另外,它的解剖结构与有颌鱼和无颌鱼具有相同的特征,除了完全没有牙齿和真皮骨保存在化石记录中。
由东京大学和日本理化学研究所的古生物学家 Tatsuya Hirasawa 领导的研究小组试图通过寻找特殊的标本来解决这些问题,这些标本的头部仍然牢固地嵌入并隐藏在岩石中。
这意味着与头部暴露的化石相比,这些动物的头部可能更加完整。
古椎龙不想听。 (平泽等人,《自然》,2022)
“选择最好的微型 CT 扫描标本并仔细修剪头骨化石周围的岩石,使我们能够提高扫描的分辨率,”平泽 说。
“虽然不是很尖端的技术,但这些准备工作无疑是我们取得成就的关键。”
研究人员随后利用同步辐射X射线微型计算机断层扫描对化石进行了研究,这使得他们能够在不破坏化石的情况下以精细的分辨率对其进行成像,从而进行彻底的检查和重建。
重建的古椎龙头骨。 (理化学研究所)
即使没有牙齿和真皮骨头,结果也相当惊人。 在头骨里古椎龙研究小组发现了三个弯曲的耳道,与有颌脊椎动物的内耳一致。
其他特点古椎龙' 头骨类似于另外两种古老的、几乎同时代的鱼类的头骨,真翅目和潘德里鱼。
这两种动物都属于叶鳍鱼的分类群,或者肉翅目。 所有四足动物都是从一些肉翅目进化而来的。这些萨卡普特里吉亚人它们的四足动物后代被称为四足动物。 两个都真翅目和潘德里鱼具有与四足动物相似的特征。
缺乏牙齿和真皮骨古椎龙但存在一个问题。 四足形动物通常具有这些特征,与我们奇怪的小鱼同时代的其他动物也具有这些特征。
古椎龙似乎类似于一种幼年四足动物,尚未发育出所有成年特征。 这可以解释如果古椎龙走了一条不同的进化道路,延迟或停止发展。
研究人员表示,牙齿和颌骨是否只是发育较慢,或者完全消失,尚不清楚,但这可能代表一种进化怪癖,导致动物以其他方式发育,也许是朝着四肢的进化方向发展。
展望未来,研究人员表示,他们将继续调查这种奇怪的生物,以便更明确地确认它在动物谱系中的位置。
“奇怪的形态古椎龙与四足动物幼虫相当,从发育遗传学的角度来看非常有趣,”平泽 说。
“考虑到这一点,我们将继续研究导致这种变化的发育遗传学,以及脊椎动物历史上从水到陆的转变中发生的其他形态变化。”
该研究发表于自然。