最近的突破性化石研究突显了气候变化、小行星与动物进化之间的联系,同时强调了板块构造在这些过程中所起的重要作用。
一条保存完好的古代瓢虫鱼化石在西澳大利亚一个偏远地区被发现。这一发现与一个 tectonic activity 增加的时期相关,正如在《自然通讯》上发布的一项新研究所述。(该研究在发表时将开放获取。)
由弗林德斯大学与来自加拿大、澳大利亚和欧洲的研究人员共同进行的研究,重点关注自 WA 的戈戈层发现的一种新化石,名为 Ngamugawi wirngarri。这种化石有助于填补瓢虫鱼的进化时间线中的一个重要空白,展示了它们从原始祖先到更解剖学上先进形式的过渡。
“我们很高兴与 Mimbi 社区合作,用源于 Gooniyandi 语言的名字来命名这条美丽的新鱼,”研究的主要作者、弗林德斯大学的进化生物学家和古生物学家爱丽丝·克莱门特博士表示。
“我们的研究表明,板块运动极大地影响了瓢虫鱼的进化速率。具体来说,在创造和分离新栖息地的剧烈构造活动期间,新物种更可能出现,”她解释道。
这项研究证实,晚志留纪戈戈层是地球上化石鱼类和无脊椎动物最丰富和保存最完好的收集之一。
弗林德斯大学的古生物学战略教授约翰·朗评论说,这一化石可追溯到志留纪(3.59-4.19亿年前),为最终导致人类发展的谱系的早期发展提供了宝贵的见解。
“在过去的35年中,我们从戈戈遗址发掘出几种完美保存的三维鱼类化石,导致了各种重要发现,包括矿化的软组织和脊椎动物复杂性生殖的起源,”朗教授说。
“我们对这种新物种的研究使我们能够探索所有已知瓢虫鱼的进化历史。”
人类解剖学的关键特征可以追溯到早古生代(5.4-3.5亿年前),那时早期鱼类发展出下颌、牙齿、成对肢体、坚固的脑壳、生殖器官、心室和成对的肺等特征。
“今天,戈戈层位于西澳大利亚北部金伯利地区的 Gooniyandi 国家,仍然是一个干燥且多石的景观,但在3.8亿年前,它是一个丰富的热带珊瑚礁的一部分,其中生活着超过50种鱼类,”研究人员表示。
“通过对过去4.1亿年的进化速率进行分析,我们发现瓢虫鱼的进化自恐龙以来显著减慢,只有少数有趣的例外。”
目前,瓢虫鱼是一种生活在东非和印度尼西亚水域的深海鱼类,体长可达2米。这些鱼被称为“肢鳍鱼”,因为它们坚固的鳍骨类似于人类的手臂,与大多数其他鱼类相比,它们与肺鱼和四足动物(如青蛙、鸵鸟和老鼠)更接近亲缘关系。
在过去的4.1亿年中,全球记录了超过175种瓢虫鱼。在中生代,亦即恐龙时代,瓢虫鱼经历了实质性的多样化,一些物种发展出了独特的体型结构。然而,在大约6600万年前的白垩纪末期,它们在化石记录中神秘消失。
由一次重大小行星撞击引发的白垩纪末灭绝事件导致大约75%的地球生命消失,包括所有非鸟类恐龙。因此,人们认为瓢虫鱼也遭遇了同样的命运。
然而在1938年,南非海岸的渔民在海洋深处捕获到一条外形奇特的鱼,导致瓢虫鱼被称为“拉撒路”鱼,因为它似乎从灭绝中复活。
魁北克大学里穆斯基分校的脊椎动物古生物学家、该研究的高级共同作者理查德·克劳蒂埃教授断言,最新的研究挑战了活着的瓢虫鱼是最古老“活化石”的观念。
“虽然它们在地质记录中首次出现于4.1亿年前,并在中国和澳大利亚等地发现了零散化石,但许多早期形式尚不完全了解,这使得 Ngamugawi wirngarri 成为迄今为止研究最全面的志留纪瓢虫鱼。”
“随着我们逐渐拼凑出这个进化拼图,我们开始理解当前生活的瓢虫鱼物种(通常被标记为‘活化石’)实际上仍在进化,可能不值得如此神秘的称号,”克劳蒂埃教授补充说,他曾在弗林德斯大学担任荣誉访问学者。
该研究的共同作者来自不同机构,包括泰国的玛哈沙拉堪大学、南澳大利亚博物馆、德国马克斯·普朗克进化人类学研究所、布里斯托大学、澳大利亚库廷大学和西澳博物馆。