“人类是猩猩演变而来的”,也许你听说过并同意这个观点,但你有想过,猩猩是由什么演变而来的吗?8月9日的“天一讲堂”直播中,中国科学院古脊椎动物与古人类研究所副研究员卢静博士给大家科普了人类最早的祖先——肉鳍鱼类。
在距今大概四亿年前的志留纪—泥盆纪时期,生活在水里的鱼类是唯一的脊椎动物,所以这一时期也被称为“鱼类的时代”。鱼类分为软骨鱼和硬骨鱼,在硬骨鱼中又被分为两类:辐鳍鱼类与肉鳍鱼类。卢老师跟我们分享了她在抖音里发布的科普视频:鲫鱼、胖头鱼等我们现在能食用的一些鱼类是辐鳍鱼,而真正演化成人类的是肉鳍鱼类。肉鳍鱼类中还包括空棘鱼(拉蒂迈鱼)、肺鱼和四足动物。
为什么说我们人类是从肉鳍鱼演化而来的呢?卢老师给我们展示了三亿多年前肉鳍鱼类的复原图,在肉质的偶鳍中,我们观察到里面具有支撑鱼鳍的中轴内骨骼。在失去水的浮力的情况下,这类鱼的鱼鳍可以支撑自己的身体,四足动物的雏形就是由这种鱼鳍演变而来。
“肉鳍鱼在水里生活得好好的,为什么要爬上陆地呢?”科学家们提出了两种假说。第一种,在泥盆纪的末期,虽然海洋仍据地球的一大部分,但随着陆地面积的增多,鱼类生活的环境变得干旱,它们需要寻找其他适宜生活的水环境,从而爬上陆地演化四肢。另一种假说则更加有趣:在当时的生态环境中,陆地已经出现了植物和无脊椎动物,为肉鳍鱼类提供了新的捕食环境,既能占用陆地上空白的生态位,又能躲避水中的竞争,这也是四足动物起源的一种假说。
那么哪种肉鳍鱼与我们人类关系更近呢?通过一则短片,卢老师向我们展示,虽然拉蒂迈鱼有了肉鳍的雏形,但并没有演化出指骨、掌骨、腕骨等结构,所以这种形式的鱼鳍还不算是真正的四足动物的祖先。
2012年,一次偶尔的机会,卢老师所在的队伍在云南昭通野外工作时,找到了大量的肉鳍鱼类最早期的化石,其中发现了最古老最基干的四足形类——奇异东生鱼。将化石用高精度CT扫描,用软件进行三维重建与复原后,研究员在奇异东生鱼的脑腔中发现了垂体。经过一系列的详细观察与对比后,终于在一种名为墨西哥钝口螈的四足动物中发现了跟奇异东生鱼一样的脑垂体结构,学名称“腺垂体结节部”。通过研究发现,原来这一结构早在四亿年前四足动物爬上陆地之前就已经形成。
卢老师表示,寻鱼之旅还未结束,通过研究过去发现的化石,找出化石与我们之间存在的联系,从而推断出演化事件的发生经过,这是一件非常有意义的事情。卢老师也希望通过一些有意思的方式让大家了解古生物的魅力,了解骨骼的魅力,了解到化石的魅力。
主讲人简介:卢静,博士,中国科学院古脊椎动物与古人类研究所副研究员。主要从事古鱼类学,特别是早期硬骨鱼类演化研究。2011年在中国科学院古脊椎动物与古人类研究所获得博士学位,随后赴澳大利亚国立大学应用数学系从事博士后研究。自2017年起担任澳大利亚科学院媒体学术顾问。作为第一或主要研究人员,在国际具有重要影响力的期刊上发表论文若干。先后获得“十大地质科技进展”(第1完成人),国家自然科学奖二等奖(第4完成人)和“中国古生物十大进展”(第7完成人)等荣誉。工作之余,以“玩骨头的卢老师”为名在抖音上发布一系列古生物科普短视频,半年时间已有近7000万的浏览量和40多万粉丝,被各大主流媒体采访报道。
(宁波图书馆)