一个真正的教科书新概念——有关人类祖先

【字体: 时间:2021年03月15日 来源:

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  在著名的科学期刊《Nature》上发表的一个古七鳃鳗生长系列的发现,推翻了长期以来关于现代七鳃鳗可能告诉我们脊椎动物(所有有脊骨的动物,如金鱼、蜥蜴、乌鸦和人)起源的观点。

  

Priscomyzon幼崽化石

在著名的科学期刊《Nature》上发表的一个古七鳃鳗生长系列的发现,推翻了长期以来关于现代七鳃鳗可能告诉我们脊椎动物(所有有脊骨的动物,如金鱼、蜥蜴、乌鸦和人)起源的观点。

“七鳃鳗和现代的海鳗是现存的唯一一种没有下颚的鱼,它们在长出下颚之前就从脊椎动物的族谱中分化出来了,”马克汉达奥尔巴尼博物馆的Rob Gess博士说,他发现了这些古老的化石。“对于试图了解脊椎动物历史最早阶段的研究人员来说,这使它们非常有趣。”

直到现在,人们普遍认为,现代七鳃鳗是游动的时空穿梭机,可以给一个真正的古老血统的生物学和基因组(DNA)的独特见解。

2006年《Nature》杂志公布,在南非马克汉达/格拉哈姆镇附近有3.6亿年历史的滑铁卢农场黑色页岩中发现的一块保存完好的七鳃鳗化石(命名为Priscomyzon)。这一发现引起了全世界的兴奋,因为它是迄今为止发现的最古老的七鳃鳗,它似乎与现代成年七鳃鳗基本相同。现代七鳃鳗是一种形状奇特的鱼,形似鳗鱼,它们的进食方式是用嘴上的吸盘紧紧抓住其他鱼,用齿圈固定住,然后在舌头上用特殊的牙齿钻一个洞,喝下受害者的血。成年七鳃鳗显然是成功的,它们在最初的四足动物登陆并存活下来之前就已经出现了,此后几乎没有变化。

在许多方面,现代七鳃鳗确实提供了他们古老祖先的独特见解。但新的证据表明,在幼年阶段的七鳃鳗并非如此。

自19世纪以来,生物学家一直将现代七鳃鳗的幼鱼视为具有深厚进化祖先的遗迹。这些盲的、滤食性的蠕虫状幼七鳃鳗(ammocoetes)在河床中挖洞,过滤水中微小的食物颗粒,然后慢慢变成自由游动、有眼睛、积极进食的成虫。最关键的是,这种奇怪的生命史被认为与大约5亿年前的转变相呼应,这一转变催生了所有鱼类血统,包括最终导致人类的鱼类血统。因此,脊椎动物最后的无脊椎动物祖先通常被描绘成类似幼七鳃鳗,而最早的脊椎动物则被描绘成类似成年七鳃鳗。但要让这成为一个合理的模型,我们(脊椎动物)最初的历史需要有幼七鳃鳗和七鳃鳗的痕迹。

然而,新的化石发现与传统观念(我们漫长祖先链中曾经有过类似七鳃鳗幼虫的鱼)相矛盾,对滑铁卢农场页岩样品的艰苦挖掘揭示了Priscomyzon从幼年到成年的一系列生长过程。值得注意的是,最小的保存个体,只有15毫米长,仍然携带着卵黄囊,这表明它们在进入化石记录之前才刚刚孵化出来。

人类祖先(亲戚)还原图


至关重要的是:即使是刚孵出的七鳃鳗,也已经有了大眼睛和牙齿吸盘,很像现代七鳃鳗吸血的成年阶段,完全不同于现代的幼年阶段。古代七鳃鳗幼仔的这种截然不同的结构提供了现代七鳃鳗幼鱼不是进化遗迹的证据。现代七鳃鳗的滤食性阶段是在近期进化出来的,这使得七鳃鳗能够在河流和湖泊中繁衍生息。来自北美的三种稍年轻的七鳃鳗的一个不太完整的部分生长系列(以前未发表)支持了这一发现。因此,远古人类的祖先似乎并不包括一个类似现代七鳃鳗幼鱼的阶段。现代七鳃鳗现在看来是一种高度进化的旁枝,它与我们有一个共同的祖先——可能是一种裹着骨甲的无颌鱼。

这是一个真正的教科书新条目。

原文检索:Non-ammocoete larvae of Palaeozoic stem lampreys

(生物通:伍松)

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