在大流行专题期间,一个表情包在网上流传贴roseae它是一种标志性的四足“鱼足动物”,在3.75亿年前首次从水中过渡到陆地。大多数变异表明贴把它的头伸出水面,准备爬上岸,而一只伸出来的手用卷起的报纸或一根棍子威胁它。有个笑话是,我们这些被现代世界搞得筋疲力尽的人希望我们能回到过去,把它赶回水里,阻止进化的轨迹,让我们自己免于今天的战争、瘟疫和网络表情包。
事实证明,其中一个贴的近亲就是这样做的,他们选择回到开阔的水域生活,而不是冒险到陆地上生活。尼尔·舒宾博士实验室的一项新研究发现贴2004年,他描述了一种非常相似的化石物种贴但它的一些特征使它比它的冒险表亲更适合水里的生活。Qikiqtania wakei它很小——只有30英寸长——相比之下贴它可以长到9英尺。新发现的化石包括部分上颚和下颚,部分颈部和鳞片。最重要的是,它还有一个完整的胸鳍和一个明显的肱骨,没有隆起,而隆起表明四肢上的肌肉和关节是在陆地上行走的。相反,Qikiqtania它的上臂光滑而弯曲,更适合在水下划桨生活。手臂骨骼的独特性Qikiqtania这表明,在它的祖先开始用附属物行走之后,它又开始在水里划水了。
“起初我们认为它可能是一只幼崽贴因为它更小,也许其中一些工艺还没有发展起来,”舒宾说。“但肱骨是光滑的,呈回旋镖形状,它没有支撑它在陆地上向上推的元素。它非常不同,暗示了一些新的东西。”
这篇题为《加拿大北极地区晚泥盆纪的一种新Elpistostegalian and stem四足动物的多样性》的论文于2022年7月20日发表在《科学》杂志上自然。
史前流行病项目
舒宾是芝加哥大学Robert R. Bensley生物生物学和解剖学杰出服务教授,他之前发现了这些化石爱博网投领导者贴是在加拿大北极北部努纳武特地区埃尔斯米尔岛南部以东约一英里处发现的。这个名字Qikiatania来自因纽特语Qikiqtaaluk或Qikiqtani,这是化石遗址所在地区的传统名称。物种名称wakei是为了纪念已故的加州大学伯克利分校著名的进化生物学家大卫·威克。
舒宾和他的实地合作伙伴,德雷塞尔大学自然科学院的泰德·达斯勒博士,在发现一些表面有独特白色鳞片的看起来很有希望的岩石后,从一个采石场收集了这些标本。但当团队专注于准备工作时,它们大多被存放在仓库里,未经检查贴。
十五年后,发现了Qikiqtania成为另一个大流行的故事。博士后研究人员Justin Lemberg博士和Tom Stewart博士在2020年3月对其中一个较大的岩石标本进行了ct扫描,并意识到它含有胸鳍。不幸的是,它在岩石内部太深,无法获得高分辨率图像,一旦大流行迫使实验室关闭,他们就无法对它做更多的事情。
“在封锁之前,我们试图尽可能多地收集这些材料的ct数据,我们扫描的最后一块是一个很大的、不起眼的块,从表面上只能看到一些鳞片,”Lemberg说,他现在正在南加州做文化资源管理的实地工作。“当第一次看到胸鳍的颗粒状图像时,我们几乎不敢相信。我们知道,如果有时间,我们可以对该区块进行更好的扫描,但那是2020年3月13日,学校在接下来的一周关闭了所有非必要的操作。”
2020年夏天,当校园设施重新开放时,他们联系了地球物理科学副教授马克·韦伯斯特博士,他有一把锯,可以把标本切掉,这样CT扫描仪就可以更接近,产生更好的图像。斯图尔特和伦伯格仔细地在街区上标出了边界,并在卡尔弗大厅的实验室外安排了一次交换。最终的图像显示了一个几乎完整的胸鳍和上肢,包括独特的肱骨。
“这让我们大吃一惊,”舒宾说。“一开始这绝不是一个迷人的块,但在COVID封锁期间,当我们无法进入实验室时,我们意识到原始扫描不够好,我们需要修剪块。当我们这么做的时候,看看发生了什么。在大流行期间,它给了我们一些令人兴奋的工作。这是一个神话般的故事。”
一瞥脊椎动物的历史
Qikiqtania比贴但差距不大。研究小组分析了它在生命之树上的位置,比如贴,与已知最早有指状趾的生物相近。但即便如此Qikiqtania它独特的胸鳍更适合游泳,也不完全像鱼。它弯曲的桨形是一种独特的适应,不同于我们今天在四足动物和鱼类身上看到的关节、肌肉发达的腿或扇形鳍。
我们倾向于认为动物是沿着一条直线进化的,将它们的史前形态与今天的一些生物联系起来,但是Qikiqtania表明一些动物选择了一条不同的道路,但最终没有成功。也许这对那些许愿的人是一个教训贴和它一起待在水里。
"贴通常被视为过渡性动物,因为很容易看到从水中生物到陆地生物的逐步变化模式。但我们知道,在进化过程中,事情并不总是那么简单,”斯图尔特说,他将于今年夏天加入宾夕法尼亚州立大学的教职。“我们很少能看到脊椎动物历史的这一部分。现在我们开始发现这种多样性,了解这些动物的生态和独特的适应性。这不仅仅是物种数量有限的简单转变。”
这项研究得到了布林森基金会、德雷塞尔大学自然科学院、芝加哥大学生物科学部、加拿大自然资源极地大陆架项目、努纳武特文化和遗产部、格里斯峡湾哈姆雷特及其Iviq猎人和猎人协会以及美国国家科学基金会的支持。
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