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科技日报北京2月3日电 (记者冯卫东)美国芝加哥大学的一项化石研究发现,生计于泥盆纪晚期早已灭绝的早期鱼类——提塔利克鱼在进食过程中既能咬又能吸,类似于现代的鱼。此项揭晓在《美国国家科学院院刊》上的研究证实,咬食最初是从水生物种进化而来,之后才被改用于陆地。

论文高级作者、芝加哥大学生物学与剖解学教授尼尔·舒宾博士说,提塔利克鱼的扁平颅骨让人联想到鳄鱼,它是一种“正处于从水上生命过渡到陆地生命的‘风口浪尖’的物种”。研究其化石遗迹可为领会陆地生命最初的主要特征若何演变提供新的看法。

研究人员注释说:“水与空气差别,它更浓密、更黏稠。这给首次脱离水域踏上陆地的动物带来怪异的问题,包罗运动、滋生、维持体内平衡、感官信息处理以及进食方面的挑战。若是你不能自己在陆地上进食,你又怎么能在陆地上存活?”

大多数水生脊椎动物使用吸食来将猎物送入口中。为了发生吸力,许多种类的鱼可以横向扩展其颅骨,张开嘴巴并发生负压。颅骨相对于相互的这种运动被称为颅运动。

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研究人员称,吸食在陆地上是无效的,由于它无法远距离起作用,而且很难确立吸收食物所需的压力密封。因此,陆生脊椎动物不得不转向其他方法来捕捉猎物。然则解释这种转变若何发生的化石证据有太多,远非从鳍过渡到肢体那么简朴。于是,他们专门研究了提塔利克鱼颅骨中将骨头聚集在一起的骨缝,以考察颅骨的使用方式。

研究小组使用了先进的新型计算机断层扫描(CT)剖析来对提塔利克鱼颅骨的形态举行详细检查,鉴别出其他手艺未曾发现的滑动枢纽等要害新特征,滑动枢纽为动物横向扩展其颅骨以发生吸力提供了需要的颅运动。

研究人员注意到,提塔利克鱼与鳄鱼的颅骨存在显著相似之处,鳄鱼是一种“活化石”物种,以前被以为仅使用横向捕捉动作捕捉猎物。在2019年的一项研究中,研究人员发现,鳄鱼在进食时可以同时使用侧向咬合和吸力,这要归功于其颅骨怪异的滑动枢纽,有助于在咬食时发生吸力。

这些相似之处使研究人员信赖,提塔利克鱼也可能以同样的方式进食,这解释这种适应性可能在动物移居陆地良久之前就进化完成了。舒宾博士说:“真正令人惊讶的是,四足动物在陆地上使用的每一项创新,每一项发现,最初都以某种形式泛起在鱼类中,包罗肺、附肢,现在则以进食的形式泛起。”

更好地领会提塔利克鱼的生物学特征和行为,除了辅助人们领会鱼类祖先的进化之外,还可以为剖解结构和发育提供新的看法。在剖析提塔利克鱼颅骨的运动局限时,似乎移动最多的3根骨头最终进化整合为哺乳动物耳中的骨头。

研究人员示意:“提塔利克鱼的那3根骨头是我们用来听声音的。现代哺乳动物还维持着那么一点颅运动学!”

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2 条回复
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    (2021-03-02 00:00:47) 1#

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      (2021-03-03 21:36:06)     
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