從海洋登上陸地 孔螈補上空隙

記者王永和整理報導 |2008.07.04
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大家都知道,地球上的生物都源起於海洋,但直到?譗孔螈?豃化石出土,才有助於科學家了解魚類是如何進化成在陸地行走的高級動物的。科學家說,?譗孔螈?豃擁有四足動物的頭,身體與鰭則與牠的的魚類祖先潘氏魚相似,是首批適應陸地更甚於海洋的動物。

在最新《自然》雜誌中,瑞典烏普薩拉大學學者亞伯格與一群古生物學家在拉脫維亞西部某地發現3.65億年前孔螈的遺骸,包括頭骨、肩骨和部分骨盆化石,當地一度為沼澤地。

2004年在加拿大北部的埃勒斯米爾島發現了一個比孔螈更為古老的動物化石,叫作提塔利克魚(Tiktaalik roseae,又叫大型淺水魚,起源於3.75億年前),科學家稱這種魚是居於海洋的祖先與發展成熟的四足動物間?譗失落的連結?豃。但牠是魚而不是四足動物;孔螈卻是四足動物不是魚。研究人員歸結說,孔螈是水生動物,生活在首批恐龍漫遊地球之前的1億多年,學名為?譗Ventastega curonica?豃,正可填補提塔利克魚與第1種四足動物?譗棘螈?豃(Acanthostega,亦稱棘魚石螈)在型態上的空隙。

根據出土化石研究,孔螈下顎寬闊,牙齒如刺刀鋒利,長相凶猛,顯示這是隻凶惡殘忍的掠食動物,長約3到4英尺,以魚類為食,可能有短而粗壯的四肢,腳趾數目不詳,應是原始的鰭狀肢,以便在淺沼澤中尋找獵物。

主要研究人員,烏普薩拉大學進化生物教授皮爾‧阿爾伯格形容說,從遠處看,牠看起來會像一隻小鱷魚,但如果走近了看,會發現它背上還長著鰭。阿博格猜測,這是一種自己能輕鬆游上沙灘的動物,或許在半潮的河水中捕食擱淺的魚類。

阿爾伯格沒有找到孔螈的腿和腳趾,但是他推斷孔螈是四足動物,因為他們找到了牠的骨盆的關鍵部分和肩骨。從這些結構的形狀看,科學家們能斷定,連接孔螈的是肢體,而不是鰭。

雖然?譗孔螈?豃本身可能沒什麼進化研究價值,但牠可能是進化的盡頭,科學家從這些化石中收集到從魚到四足動物進化演變的新資料。四足動物有4個肢體,衍生動物包括兩棲動物、鳥和哺乳動物。

在距今約3.65億至3.35億年間,即泥盆紀晚期至石炭紀早期,地球生物逐漸開始從水生向陸生演化。可能在一個淺水環境中,水中鹽分的濃度極易受到水位高低的影響,這樣的環境促使生物演化出能在陸地行走的肢體,以便牠們能拓展自己的覓食範圍。

但目前已經發現的化石中缺乏這種過渡期物種,這一長達3000萬年的生物演化史幾乎是空白的。

因此孔螈化石的發現對於這段時期的生物進化研究具有非常重要的意義。

化石顯示,晚泥盆紀(約2.3億年前)的早期兩棲動物並未如學界一度認為以簡單的直線方式進化,事實上是沿著不同的支脈而趨於多樣化。

科學家認為四足動物不是由孔螈直接進化而成。阿爾伯格認為,孔螈更可能是四足動物家譜中的一個分支,但是最後滅絕了,沒有衍化成為我們現在已知的動物。

阿爾伯格說,當時有很多動物正處於不同進化程度,牠們似乎都有相似的特徵,所以孔螈的發現對進化生物學家大有幫助。

孔螈是這些過渡動物中最原始的動物,但也有更加古老的動物,不過牠們具有更加古怪的進化特徵,美國芝加哥大學生物和解剖學教授尼爾‧蘇賓表示,孔螈是最早的進化演變動物,但是也有更早卻更高級的動物存在。舒賓不是這一研究組的成員,但是他幫助發現提塔利克魚。

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