这条长有“手指”的鱼，便是我们的一共祖宗？

这条长有“手指”的鱼，便是我们的一共祖宗？

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期望螈艺术复本图（图片根源Katrina Kenny）

撰文 | 张毛毛

3亿多年前，一局部鱼类登上大陆，衍化出包罗人类在内品种繁琐的陆生脊椎动物。鱼类登岸是性命衍化史上的要害事变，闭于于从鱼类到二栖动物的过度闭节，我们依然缺累脚够的熟习。在刊登于《天然》的钻研中，钻研团队找到了鱼类登岸历程中的闭头化石——期望螈，这种长有指骨的鱼让我们窥睹性命衍化的顺序，它们便是人类的嫡派祖宗吗？

在大概4.2亿~3.6亿年前的泥盆纪时期，海洋中多种百般的鱼类在反抗求生，抢劫着有限的食物、休憩地以至是氧气资材。而与此共时，广漠的大陆上却宁静得多——蕨类植物和虫豸占据着大片地盘，大片珍贵的生态位依然虚位以待。直到泥盆纪晚期，一局部鱼类启始了登岸的试验。

鱼类登岸是性命衍化史上的一个要害事变，现在大陆上品种繁琐的脊椎动物，包罗我们人类，都是这一批登岸者的后裔。从水生情况到陆生情况的变换会碰到很多艰巨，而个中最要害的挑拨，便是赢得在大陆上疏通的本领。鱼类的鳍渐渐衍化为有力的手脚，在大陆上撑起它们沉沉的身躯，而且供给脚够的疏通本领。

鱼到二栖的过度阶段

最早的登岸者是谁？闭于于这个问题，科学界有过很多争吵。当前，跟着更多化石凭证被创造，古生物学家将眼光会合在了肉鳍鱼中的一支——四脚形类（tetrapod-like）动物。这一类动物的化石保持了鱼类基础的身材形态，又具备某些符合大陆生计的特性，被以为是鱼类到二栖动物中央的过度形态。

借帮四脚形类供给的化石凭证，我们得以窥睹泥盆纪晚期的肉鳍鱼是怎么样一步步扬弃掉无力的鳍，赢得健康的手脚，进而登上大陆的。例如我们熟习的鱼石螈（Ichthyostega）和棘螈（Acanthostega），它们固然保持有鱼类的特性，曾经扬弃了有鳍条支持的胸鳍和腹鳍。取而代之的，是由骨骼支持的手脚，包罗数目不等的手指，这证明它们曾经具有了必定的在大陆或者水底挪动的本领。

鱼石螈复本图（图片根源Dr。 Günter Bechly）

是形态特性显现，它们并不行实脚离启水情况生计。例如棘螈，它具备扁平的头部和粗蠢的身躯，前肢无法在肘部委曲，很难在大陆上支持起它宏大的身躯，更不要说赶快挪动了。明显，这种动物更多仍旧生计在水中，手脚平摊划水，而不是搁在身材下部供给支持。也恰是斟酌到它们很大概无法摆脱水体生计，纵然定名为“螈”，它们并不属于狭义上的二栖动物。

复本的棘螈骨骼（图片根源Ryan Somma）

共时，古生物学家也创造了更倾向鱼类的化石——提塔利克鱼（Tiktaalik）。2019年刊登于《美国科学院院刊》的一项钻研创造，比拟鱼类祖宗，提塔利克鱼的鳍变得更小也更简略了。提塔利克鱼胸鳍的鳍条很不闭于称，腹侧的鳍条比背侧的鳍条小佳几倍，钻研者猜测，这大概证明在胸鳍的底部，产生了一层肌肉。这层肌肉相像于四脚动物掌心的肉，纵然还不及以支持它们上陆，不妨帮帮它们在河底挪动。提塔利克鱼还保持有胸鳍，是鱼鳍中曾经具备骨骼支持了，不过还缺累精确的指骨。

提塔利克鱼还保持有胸鳍，是鱼鳍中曾经具备骨骼支持了（图片根源Tom Steart）

不管是有鳍条不指骨的提塔利克鱼，仍旧不鳍条有指骨的棘螈和鱼石螈，都为鱼类向二栖动物的演变供给了要害线索。在它们中央，还缺累了一个闭头的过度闭节——既有鳍条支持，而且曾经衍化出指骨的鱼类。

戴来期望的期望螈

不日，刊登于《天然》杂志的一项钻研毕竟补上了这缺失的一环。

加拿大魁北克大学穆斯基校区和澳大利亚福林德斯大学的钻研者用CT扫描了一件期望螈（Elpistostege atsoni）的标本。

期望螈（Elpistostege atsoni）标本及复本图（图片根源Cloutier et al。， 2020）

期望螈生计在大概3.8亿年前的浅海及河口地区，长约1.6米，是一种宏大的逮食者。这一物种最早创造于加拿大魁北克的Miguasha国度花园，其时只创造了一枚残破的头盖骨化石，并将它分类为某种早期的四脚动物。随即，在1985年创造的局部头骨化石显现，期望螈本来属于肉鳍鱼。2010年，在此地又创造了一件保持十分完佳的期望螈完备化石，它也是本次钻研的闭于象。

三维复本截止显现，这种鱼既有鳍条包裹，也具有显著的指骨。此前的钻研显现，期望螈与提塔利克鱼在体系爆发学上的闭系很近。在瞅到CT扫描图像后，钻研职员惊奇地创造，期望螈比提塔利克鱼更为亲近四脚动物。在鳍条包裹的胸鳍中，不只不妨清楚地瞅到肱骨（闭于应我们的大臂）、桡骨和尺骨（小臂）、腕骨（本领）和掌骨（手掌），以至还创造了二根精确的指骨，以及三根大概的指骨。

期望螈胸鳍的骨骼与人类上肢骨骼闭于比，图中赤色为确认的指骨（图片根源John Long）

“这是第一次在鱼类中考察到指骨和鳍条并存。这个标本中的指骨，与其余四脚动物的指骨十分相像。”论文作家之一，福林德斯大学的古生物与地层学熏陶约翰·朗（John Long）引睹讲。

指骨固然瞅起来不过一些渺小的骨骼，并不起眼，它本来闭于手脚的支持本领起到了要害效率。“具有指骨后，这些鱼类便能在水底，或者短促地在大陆上支持起本人沉沉的身材。在鳍中减少这些小骨骼让它们能将沉量灵巧且匀称地分别给所有鳍，”朗熏陶说，“我们的这项创造将指骨的发源推回到了鱼类。共时这一截止也告知我们，在鱼类离启水之前，便曾经具备脊椎动物基础的手脚构造了。”

论文的通信作家，加拿大魁北克大学里穆斯基校区的理查德·克卢捷（Richard Cloutier）表现，在往日的十年间，化石凭证很佳地揭穿了鱼类登岸历程中，因为水陆情况变革，在呼吸体系、听觉器官、寻食办法等方面爆发的转变。而这一创造弥补了鱼类疏通本领衍化中的空白。

我们的祖宗？

遗恨的是，纵然我们曾经创造了如许多由鱼类向二栖动物衍化的过度化石，它们能否便是人类以及其余陆生生物的祖宗，还存留着很大争议。这是因为很多四脚动物一致具备的构造，在这些化石中却不创造。例如大局部现生的四脚动物每只手都有5根手指，而鱼石螈每只手却有6~7根指骨，棘螈以至有8根。

更有大概的一种情境是，其时不共地域的鱼类纷繁试验登岸，并启展出了相像的形态。这些期望螈、棘螈和鱼石螈等更有大概是我们祖宗在其时的一支比赛者，而我们真实的祖宗并不产生化石保持下来，或者是还不被创造。

这类钻研依旧具备要害意思。经过这些化石，我们不妨从中窥睹性命衍化的履历与顺序。正如克卢捷所说“期望螈并不必定是我们的祖宗，是它仍能表现从鱼类到四脚动物的衍化历程。”