4亿年前腔棘鱼鱼鳍化石被发现 进化之谜解开

据国外媒体报道，在最新一期出版的《进化与发展》杂志上，美国芝加哥大学的科学家们宣称，他们最近在怀俄明州北部熊牙峰的古生层沉积土中发掘出土了一块具有4亿年历史的腔棘鱼鱼鳍化石，这块化石首次揭示了鱼类的鱼鳍向四肢的进化过程。

美国的科学家称，他们目前已经将这块拥有4亿年历史的鱼化石命名为“休岫恩-阿克托普特瑞克斯”。这在在鱼类考古发现史上尚属首次，它填补了腔棘鱼与四足动物之间的演化缺环。在科学家们看来，这块腔棘鱼鱼鳍化石的结构类似于白鲟、鲟鱼和鲨鱼鱼鳍中的分枝排列，这表明叶状鱼鳍的遗传结构类似于原始的活辐鳍鱼类的鱼鳍结构。芝加哥大学有机生物学和解剖学副教授迈克尔-科兹说：“这此发现终结了有关叶状鱼鳍原始结构的激烈争论，因为所有四足动物，包括我们人类，的祖先都是由原始的叶状鳍鱼类动物进化而来的。要搞清楚四足动物四肢的发展进化过程，就不应该仅限于研究距我们最近的、现存的鱼类亲缘——肺鱼和腔棘鱼——的鱼鳍，因为它们所属的种类过于特殊化了。”

美国芝加哥大学的进化生物学研究生马特-弗里德曼称：“之所以说此次发现引人关注，部分原因在于人们一直认为腔棘鱼类动物是原型的活化石。然而，这是一种普遍的误解。如果你深入研究化石记录，就会发现肺鱼和腔棘鱼其实是形态各异，相去甚远的。迄今为止，许多生物学家都认为肺鱼是四足动物进化的原型。然而，此次发现的化石表明，我们用来定义进化原型的鱼类种类实在过于特殊化了，这意味着我们在鳍类骨骼进化的认识上存在误解。想弄明白四肢的进化过程，就必须了解什么是遗传形态学。因此，我们开始重新审视后来进化为四肢的鱼鳍的原始状态。”

化石“休岫恩”的发现还有力地支持了芝加哥大学尼尔-舒宾、马可斯-大卫斯和兰达尔-达恩近期所做的研究工作，揭示了鱼类的鱼鳍和四足动物的四肢在发展结构上的基因表达被保留下来了。弗里德曼说：“有了这块化石，我们就拥有了四足动物近亲的保留结构，事实上其它鱼类种群也有这种结构。这块化石不仅填补了原始辐鳍鱼类与四足动物之间的缺环，还使得科学家们不得不重新评估腔棘鱼的特征。‘活化石’是一个存在疑问的概念，很多时候化石看起来像是活的动物，因为我们对这种化石的研究还不够深入。一旦你开始深入研究这些化石，就会发现大量的差异。我们有幸发现了这块化石，因为它是从好几百英尺高的悬崖上跌落下来，落入另一个完全不同的岩石中。在这个4英寸长的标本中，可以清楚地看见长达18至24公分长的腔棘鱼鱼鳍。”

科学家们一直在探索四条腿的两栖动物是如何从鱼类进化而来并逐渐占据了陆地的，这是地球生物进化史上最具里程碑的进化背后所隐藏的线索，因为正是这些两栖动物为以后的爬行动物、鸟类和哺乳动物，乃至人类的进化铺平了道路。古生物学家把这种在古代鱼类胸鳍发现的基因称作Hox基因，它在鳍的进化中起着重要作用。他们利用分子生物学手段，通过分子标记物追踪这些基因在鳍内的活动，发现与陆地生物四肢中类似基因的活动相似。明年夏天，美国的科学家们将再次返回怀俄明州的化石发掘地，继续搜集更多的标本。发掘工作由美国芝加哥大学、美国国家科学基金会和环境保护机构出资赞助。