
本文最初发表在对话。该出版物将文章贡献给了现场科学的专家声音:专家和见解。
我们人类将委婉的性用于性爱,“我们喜欢伸直腿”,但第一个jaw脑脊椎动物 - placoderms- 他们喜欢踢腿。
它们是第一个在骨内骨架支撑的雄性生殖器官或扣子的后卫生物。
更奇怪的是,与现代的软骨扣不同鲨鱼,这是骨盆鳍的修改部分,我们新研究已经表明,在placoderms中,它们基本上是一组单独的配对附属组。
placoderms的统治
Placoderms的骨板包裹在头部和树干区域。他们统治了世界上的海洋,河流和湖泊已有7000万年,大约在3.6亿年前灭绝。
placoderms是世界上第一个大型塑料,古老的庞然大物,例如Dunkleosteus达到与今天相同的大小大白鲨。
它们也是地球上第一批具有复杂形式的有性繁殖形式的脊椎动物 - 雄性在内部施肥而不仅仅是在水中产卵。
为了实现这一目标,雄性带有骨配对结构 - 搭扣器 - 以前被认为与现代鲨鱼的软骨扣相似。
多年来,placoderms被认为是“鲨鱼状鱼类”,因此它们的解剖结构通常是使用鲨鱼作为模型来解释的。这种方法掩盖了几乎过去一个世纪的真正进化意义的秘密。
第一个暗示placoderm鱼是性二态性的(这意味着男性看起来与女性不同)是在不同的骨盆鳍中被英国古生物学家看到的大卫·沃森女士在1930年代。他研究了一种叫做placoderm鱼Rhamphopopsis大约3.9亿年前的生活在苏格兰。
在1960年代卡特雷拉然后又走了一步。他将骨盆鳍附近的奇怪结构确定为扣子,这意味着它们内在或可插入的器官。
但是,仅仅识别这些结构并不意味着鱼类实际上用它们来内部施肥雌性。
Placoderms确实确实交配的第一个硬性证据是,当我们的团队在2008年宣布我们从西澳大利亚州Gogo组中找到完整保存的化石标本中的完整胚胎。
这些仅在一组placoderms中发现ptyctodontids,显示出骨盆区域的性差异。
我们在2009年和同年晚些时候发现了最大的placoderms(促交肢体)中进一步的胚胎。
一直在那里的证据
我们的新研究表明,许多其他常见的placoderm种也具有相似的复杂生殖器官。证据是坐在世界各地的博物馆收藏中,但直到我们中的一个人(凯特·特里纳·贾斯特(Kate Trinajstic))搜寻并找到了它们,才注意到。
我们的研究表明,古代placoderms的交配器官相当复杂。对placoderms中生殖结构的综述产生了许多新示例,这些例子显示出异常的模式。
一个标本甚至显示出一个未出生的胚胎,带有细小的clasper,因此我们可以说是雄性。
与是配对的骨盆鳍的一部分的现代鲨鱼和射线的扣子不同,placoderms中的扣子和女性基底板完全与该鳍有联系。
取而代之的是,他们发展成为一对额外的四肢。
这一发现意味着第一个脊椎动物不符合典型四脚架- 只有两对成对的肢体(手臂,胸鳍,腿或骨盆鳍)的图案,这些图案典型地象征着基本的颌骨脊椎动物体图案,从鱼类到哺乳动物。
这项研究的含义意味着,相似的雄性扣子在placoderms和鲨鱼中实际上不是相同的结构,但很可能是独立发展的。
由于骨placoderm扣子并未将其严格固定在骨盆鳍上,因此他们将能够向前旋转,因此最早的性交配位置很可能是传教士。
现在可以将placoderms中的扣子视为系列同源物或者,其他成对的附属物的逐步发展 - 可以这么说。
发生这种情况的机制很清楚。某些同源词(霍克斯)基因控制着肢体等结构的重复(如Sonic刺猬基因)以及它们在体轴上的位置(HOX基因TBX4,TBX5)。
就placoderms而言,与现代脊椎动物相比,形成配对的附属的能力区域已大大增加,并延伸到骨盆鳍之外,从而使一对额外的结构可以开发。
在鲨鱼中,骨盆鳍变长了,被修饰为搭扣器使用另一组HOX基因(HOXD13)。
这一新发现意味着,所谓的原始脊椎动物繁殖方式(在水中产卵)几乎在脊椎动物拥有合适的工具时,几乎变成了交配。
下巴与placoderms中的扣子大约出现,因此也可能以某种方式与这种早期的生殖行为有关。
灰礁鲨鱼交配。 Dracon Mounier
除了帮助捕获猎物,喂食和通风外,就像今天的许多鲨鱼一样,也可能还使用了颚式的伙伴(视频,上面)。
显然,我们还不知道整个故事。关于这群古老的灭绝鱼类,还有很多要发现的东西。
约翰·朗(John Long)获得了澳大利亚研究委员会的资金。
凯特·特里纳斯特(Kate Trinajstic)获得了澳大利亚研究委员会的资助。
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