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近期一项关于努纳武特380百万年前化石的新研究,挑战了科学界长期以来对四足动物为何进化出颈部的传统看法。 这块名为Tiktaalik roseae的化石于20年前在加拿大爱尔斯米尔岛被发现,曾被认为是首个拥有颈与肩自然分离结构的四肢动物。科学家们长期推测,这种颈部的出现有助于动物在向陆地过渡时提升头部活动的灵活性。 由渥太华卡尔顿大学博士后研究员Dana Korneisel牵头的新研究组,联手渥太华大学及美国宾州州立大学和华盛顿大学的专家,通过比较现代湖鲟鱼的颈部结构,重新考察了Tiktaalik roseae颈部的运动范围。 研究发现,这种古老远祖颈部的活动角度非常有限,左右转动不足六度,与现代鱼类的颈部灵活度相仿。 “原先认为颈部结构的形成,是为了让动物可以更灵活地摆动头部,”Korneisel表示,“目前的结果显示,它的颈部活动远没有预想的那么大。” 卡尔顿大学的古生物学家、该研究合作者Hilary Maddin表示,这一发现引发了对颈部起源的全新假说:“颈部的出现,可能更多是为了在动物开始陆地活动时,提供肩部与前肢更加独立且稳固的支撑。” 对大多伦多华人的影响尽管此项古生物研究距离我们生活相隔数亿年,但它为理解脊椎动物包括人类的进化提供了重要线索。对于关注子女教育的华人家庭来说,这样的发现为生物科学学习和科普教育带来新材料,有助于激发孩子们对自然科学的兴趣。此外,作为移民和在地社区成员,了解加拿大及本地大学在全球前沿科研的动态,可以增强文化认同感和参与感。 在房地产及消费方面,此研究虽不直接关联,但体现了加拿大丰富且多元的科研资源和教育体系,吸引了全球高端人才,也反映了本地社会对知识创新的重视,间接提升经济与社会软实力。 颈部的真正功能:前肢控制研究组结合现代鲟鱼的颈椎力学测试,推断Tiktaalik roseae颈部的主要进化动力其实是为了更好地控制前肢动作。 通过3D重建技术,科学家们还用多种史前四足动物化石的数据对比,最终用现代鲟鱼模型在渥太华大学的通用测试机上模拟颈椎灵活性,得出上述结论。
加拿大自然博物馆中的Tiktaalik roseae现代复原模型。据认为这是首个进化出颈部的远古四足动物。(Liam Baker/CBC) Korneisel提出:“如果颈部的分离不是为了增强头部灵活度,那么其进化的真正驱动力可能是为了肩部和前肢实现新的动作模式与新的运动方式。” 研究最终判断,早期颈部灵活度较低,更多是为了保证前肢游泳或陆地运动时,肩胛带的高效支撑。 与人类进化的联系此研究不仅给出了四足动物颈部起源的可能新解释,也将人类悠久的进化史再次置于聚光灯下。 Korneisel计划未来对更多早期鱼类标本进行测试,进一步揭示从水生到陆生脊椎动物的运动演变过程。 Maddin指出,这些发现强调了Tiktaalik roseae是脊椎动物,乃至人类陆上生活祖先的重要一步,“在当时,地球上的脊椎动物数量极少。这个进化转折点,是我们和所有陆地脊椎动物演化史上的关键。”
作者:Liam Baker,CBC 渥太华记者。曾报道过因纽特地区及安大略本地新闻。联系邮箱:[email protected] 信息来源:CBC News |