@ 2020.03.23 , 09:00

我们的手指起源于什么?

我们大多数人的四肢末端都有五个指头,这些指头是何时以及如何出现的一直是个谜。最近,古生物学家刚刚在一条3.8亿年前的鱼的鳍上发现了这种解剖特征的最早证据。这些原始的指骨看起来与现在的相去甚远,但它们确实标志着脊椎动物进化中最重要的转变之一。

澳大利亚福林德斯大学的古生物学家约翰·朗表示“我们在脊椎动物的手是如何形成的起源上取得了重大突破。”。从水生鱼类向四肢动物的转变是进化史上最重要的转变之一,然而我们对此的认识还有很多漏洞。其中一个漏洞就是鱼类如何浮出水面,开始在较浅的水域觅食,这被认为是在爬上陆地之前的一个中间步骤。为了完成这一转变,水生鱼类需要一些非常重要的东西来爬行:手脚、手指以及脚趾。

讲到这里,我们就必须提到一种名为希望螈的古代肉鳍鱼。希望螈是一种四足类鱼类,我们对四足类出现的理解很大程度上取决于我们对这种鱼类的了解。但是,由于胸鳍的骨骼解剖不完整,希望螈的化石记录相当稀少。直到2010年,人们在加拿大魁北克省发现了一具几乎完整的1.57米希望螈化石。

朗与其同事,来自加拿大魁北克大学里穆斯基分校的古生物学家理查德·克劳蒂尔一直在仔细研究这些化石骨骼,看看它们能告诉我们什么信息。朗表示:“我们将精力集中在了鱼鳍中的趾骨,因为这是首次确定鱼类有指骨的案例。我们将希望螈的鳍骨骼与陆生动物的手臂和手骨骼进行了比较,清楚地发现,在进化意义上,成排的小趾骨骼与陆生生物手中的指骨骨骼是一样的。”。

这些骨头并不是真正的手指,因为它们藏在鳍里,无法自由移动。鱼鳍仍然保留着被鱼鳍射线骨覆盖的外缘,除非希望螈失去这些骨骼,否则这些“手指”是无法自由移动的。但这确实证实了这种动物是鱼类和四足动物之间的中间体。

克劳蒂尔说道:“这些骨头与该鱼类在浅水中或在陆地上短途出游时支撑体重的能力有关,鳍上的小骨头数量增加,使其能够将自身重量更好地分散到鳍上。研究揭示的其它特征涉及上臂骨或肱骨的结构,这也显示了早期两栖动物所共有的特征。希望螈不一定是我们的祖先,但它是我们能够找到的最接近真相的过渡化石,一种鱼类和四足动物之间的中间物。”

研究小组表示,他们的下一部分工作将集中在头骨上,并将其与早期的四足动物进行比较,以进一步追踪这些进化关系。

本文译自 sciencealert,由译者 Lough 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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