人手如何从鱼鳍进化而来?《自然》登出惊人照片:一条有“手”的鱼

03-21 19:13:00 前瞻网

3月18日发表在《Nature》网站上的一篇论文表明,通过一块古老的Elpistostege鱼化石,研究人员揭示了人类的手是如何从鱼鳍进化而来的。

这一故事发生在数百万年前的泥盆纪末期,当鱼类开始进军浅水和陆地等栖息地时。

这一发现填补了“鱼过渡到四足动物”中缺失的进化环节。

这在科学界算得上是一件大事:鱼类祖先进化成四足动物——人类所属的四足脊椎动物——是生命史上最重要的事件之一。

人类从鱼进化而来

目前,考古研究和化石记录已经表明,包括人类在内的陆生脊椎动物是在三亿六千万年前从硬骨鱼类中的肉鳍鱼类分化而来。

在三、四亿年前的远古时代,肉鳍鱼类曾有过一个相对繁盛的时期。随着生物演化的进程,肉鳍鱼类的多样性呈减少的趋势。

时至今日,地球上存活的肉鳍鱼类仅有五个种,包括三种肺鱼 和两种空棘鱼。

通过进化,脊椎动物才能够离开水,征服陆地。为了完成这一转变,最重要的变化之一是手和脚的进化。

神秘化石:一条有“手”的鱼

Elpistostege是一种已经灭绝的四足类鱼类,生活在泥盆纪晚期。以往,人们曾在加拿大魁北克的Escuminac地层发现了其头骨化石和部分脊椎骨。

这次的化石中包含一条完整的鱼,大约5英尺长,是首次显示出完整的手臂骨骼。在所有已知的鱼类中,第一次明确地发现手指与鳍连在一起。鳍上清晰的手指就像大多数动物的手指骨一样。

手指的出现意味着Elpistostege鱼已经能够在浅水中支撑自己的重量,或者在陆地上进行短途旅行。

鳍上小骨头数量的增加使得它有了更多的柔韧性,可以通过鳍来分散自身的重量。

研究还揭示了上臂骨或肱骨结构的其他特征,这些特征也显示了早期两栖动物共有的特征。

来自魁北克大学的研究合著者Richard Cloutier说:“Elpistostege不一定是我们的祖先,但它是我们能找到的最接近真实的‘过渡性化石’,介于鱼类和四足动物之间。”

大约3.8亿年前,Elpistostege是生活在魁北克河口浅海栖息地的最大的食肉动物。

它的嘴里长着强有力的尖牙,因此它可能以同一河床中发现的几条已灭绝的大型肉鳍鱼类为食。

除了手之外,后肢的进化是另一个重要的环节。

另一种古代鱼类提塔利克鱼的化石之前也曾有所发现。2014年一项对化石的研究揭示了该生物具有巨大坚硬的骨盆带,突出的髋关节以及较长的后鳍。巨大的骨盆表明,这种生物后部的附器已经处于向四足生物转变的阶段。

参考资料:

https://www.science20.com/news_staff/elpistostege_fish_fin_fossil_and_evolution_of_the_human_hand-246466

http://tech.ifeng.com/discovery/geography/detail_2014_01/15/33023698_0.shtml

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