世界上最古老的"活化石"腔棘鱼正在颠覆传统进化论

开创性的"新化石研究揭示，气候变化和小行星与动物的起源和灭绝有关--板块构造似乎也在进化过程中发挥了关键作用。突破性的化石研究将板块构造与重大的进化转变联系起来，西澳大利亚保存完好的泥盆纪腔棘鱼就是一例。这一发现不仅填补了历史空白，而且还表明被称为"活化石"的生物正在积极进化。

新发现的西澳大利亚古腔肠动物为进化生物学提供了重要的见解，突出了构造活动对新物种出现的影响，并追溯了古代鱼类与人类之间的联系。资料来源：卡特里娜-肯尼（弗林德斯大学）

根据今天（9 月 12 日）发表在《自然-通讯》（Nature Communications）上的一项新研究，在偏远的西澳大利亚发现的一种保存异常完好的原始泥盆纪腔棘鱼与地壳构造活动（或地壳运动）加剧的时期有关。

腔棘鱼可被视为活化石，其历史可追溯到 4.2 亿年前。我们的新化石名为"Ngamugawi wirngarri"，是在古尼扬迪地区的戈戈地层中发现的。弗林德斯大学（Flinders University）的研究人员和来自世界各地的同事提供的新数据表明，腔棘鱼的进化受到了构造板块运动的刺激。资料来源：弗林德斯大学

在弗林德斯大学以及加拿大、澳大利亚和欧洲专家的领导下，来自西澳大利亚戈戈地层的新化石被命名为Ngamugawi wirngarri，它还有助于填补腔棘鱼历史上的一个重要过渡时期，即最原始形态和其他更"解剖现代"形态之间的过渡时期。

第一作者、弗林德斯大学进化生物学家和古生物学家爱丽丝-克莱门特（Alice Clement）博士说："我们很高兴能与米比社区的人们合作，为这条美丽的新鱼用戈尼扬迪语来命名。"

再现自然栖息地中的 Ngamugawi wirngarri 腔棘鱼。

"我们的分析发现，构造板块活动对腔棘鱼的进化速度有着深远的影响。也就是说，在构造活动加剧的时期，由于新的栖息地被分割和创造，新的腔棘鱼物种更有可能进化出来，"她说。

这项研究证实，晚泥盆世戈戈地层是地球上鱼类和无脊椎动物化石种类最丰富、保存最完整的地层之一。

弗林德斯大学古生物学战略教授约翰-朗（John Long）说，这块化石可追溯到泥盆纪（3.59-4.19 亿年前），"让我们对这一最终导致人类产生的物种的早期解剖结构有了更深入的了解"。

"35 年多来，我们在戈戈遗址发现了多件保存完好的 3D 鱼化石，这些化石带来了许多重大发现，包括矿化软组织和脊椎动物复杂有性生殖的起源。我们对这个新物种的研究促使我们分析了所有已知腔棘鱼的进化史"。

约翰-朗教授手持化石标本。资料来源：弗林德斯大学

人类解剖学的许多部分起源于早古生代（5.4-3.5 亿年前）。当时，早期鱼类中出现了下颌、牙齿、成对附肢、骨化脑壳、间歇性生殖器官、腔室心和成对肺。

"西澳大利亚北部金伯利地区古尼延迪乡的戈戈地层现在被干燥的岩石露头覆盖，但在大约 3.8 亿年前，这里曾是一个古老的热带珊瑚礁的一部分，里面有 50 多种鱼类。我们计算了它们在 4.1 亿年历史中的进化速度。结果表明，自恐龙时代以来，腔棘鱼的进化速度急剧放缓，但也有一些耐人寻味的例外"。

弗林德斯大学古脊椎动物学家爱丽丝-克莱门特（Alice Clement）博士正在观察现代腔棘鱼的模型和3D打印的Ngamugawi wirngarri腔棘鱼头骨。资料来源：弗林德斯大学

如今，腔棘鱼是一种迷人的深海鱼，生活在非洲东部和印度尼西亚沿海，体长可达 2 米。它们的鳍上有粗壮的骨骼，与我们手臂上的骨骼并无太大区别，因此被认为与肺鱼和四足动物（有手臂和腿的背骨动物，如青蛙、鸸鹋和老鼠）的亲缘关系比其他大多数鱼类更为密切。

在过去的 4.1 亿年里，全球共发现了超过 175 个种类的腔棘鱼。在恐龙时代的中生代，腔棘鱼的种类有了显著的变化，一些种类的体形变得不同寻常。然而，在大约 6600 万年前的白垩纪末期，它们神秘地从化石记录中消失了。

白垩纪末期的生物大灭绝是由一颗巨大的小行星撞击引发的，地球上大约 75% 的生物因此灭绝，其中包括所有非鸟类恐龙。因此，人们推测腔棘鱼也是这次大灭绝事件的牺牲品。

但在 1938 年，人们在南非附近捕鱼时，从海洋深处捞起了一条长相神秘的大鱼，"lazarus"矛尾鱼因此在生物进化世界中获得了令人瞩目的地位。

另一位资深合著者、魁北克大学里穆斯基分校（UQAR）的古脊椎动物学家理查德-克劳蒂埃（Richard Cloutier）教授说，《自然通讯》的这项新研究对现存的腔棘鱼是最古老的"活化石"这一观点提出了质疑。

"它们首次出现在地质记录中是在 4.1 亿多年前，中国和澳大利亚等地都有零星化石。然而，人们对它们的早期形态所知甚少，因此，Ngamugawi wirngarri是泥盆纪最著名的腔棘鱼。随着我们慢慢填补空白，我们可以开始了解通常被认为是'活化石'的Latimeria的活体腔棘鱼物种实际上是如何不断进化的，也许并不值得这样一个神秘的称号，"弗林德斯大学前任荣誉访问学者克劳蒂埃教授说。

编译自/ScitechDaily