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肋骨在行走进化中起着至关重要的作用

2024.4.10

最近,一项对20年前发现的一块化石的分析揭示了新的细节,这可能解释近4亿年前脊椎动物是如何进化到在陆地上行走的。

Tiktaalik是在加拿大发现的一种3.75亿年前的鱼,它是一种“鱼足类”动物。所有有脊椎的陆生动物以及那些再次进化为水栖动物的动物(如鲸鱼)的祖先都可以追溯到像Tiktaalik这样的先驱鱼类。

4月2日,对Tiktaalik骨骼结构的最新分析结果发表在《美国国家科学院院刊》上。

论文第一作者、宾夕法尼亚州立大学助理教授Tom Stewart表示:“Tiktaalik是在2004年被发现的,但其骨骼的关键部分还尚不清楚。这些新的高分辨率显微CT扫描向我们展示了Tiktaalik的脊椎和肋骨,并使我们能够对其骨骼进行全面重建,这对了解它如何在世界各地移动至关重要。”

重建显示,Tiktaalik的肋骨很可能附着在骨盆上。人们认为这有助于鱼类在陆地上支撑身体,这对最终进化为行走至关重要。

大多数鱼的脊椎骨和肋骨沿着脊柱的长度是一样的。但四肢脊椎动物的肋骨大小却有很大的不同。这使得躯干的不同部位具有专门的功能,包括肋骨、骨盆和支撑身体的后肢之间的机械连接。

鱼类的腹鳍在进化上与四足动物的后肢有亲缘关系。研究人员发现,行走是在更大的骨盆的帮助下发展起来的,骨盆是脊柱的一部分,用来支撑和支持身体免受陆地行走的新力量的影响。

Stewart解释道:“Tiktaalik之所以引人注目,是因为它让我们瞥见了这一重大的进化转变。在它的整个骨架上,我们看到了鱼类和水中生物的典型特征,以及陆地动物的特征。”

对Tiktaalik最初的描述集中在其骨架的前部。

Stewart补充道:“从过去的研究中,我们知道骨盆很大,我们感觉后鳍也很大,但直到现在还不能确定骨盆是否或如何与中轴骨骼相互作用。这一重建首次展示了它们是如何组合在一起的,并为我们提供了关于行走最初是如何进化的线索。”

相关论文信息:https://doi.org/10.1073/pnas.231610612

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