人手如何从鱼鳍进化而来？《自然》登出惊人照片：一条有“手”的鱼

 

3月18日发表在《Nature》网站上的一篇论文表明，通过一块古老的Elpistostege鱼化石，研究人员揭示了人类的手是如何从鱼鳍进化而来的。

这一故事发生在数百万年前的泥盆纪末期，当鱼类开始进军浅水和陆地等栖息地时。

这一发现填补了“鱼过渡到四足动物”中缺失的进化环节。

这在科学界算得上是一件大事：鱼类祖先进化成四足动物——人类所属的四足脊椎动物——是生命史上最重要的事件之一。

人类从鱼进化而来

目前，考古研究和化石记录已经表明，包括人类在内的陆生脊椎动物(即四足动物)是在三亿六千万年前从硬骨鱼类中的肉鳍鱼类分化而来。

在三、四亿年前的远古时代，肉鳍鱼类曾有过一个相对繁盛的时期。随着生物演化的进程，肉鳍鱼类的多样性呈减少的趋势。

时至今日，地球上存活的肉鳍鱼类仅有五个种，包括三种肺鱼(非洲肺鱼、南美肺鱼和澳洲肺鱼，它们的肺鱼鳔与四足动物的肺相似) 和两种空棘鱼(非洲拉蒂玛鱼和印尼拉蒂玛鱼)。

通过进化，脊椎动物(背部有骨头的动物)才能够离开水，征服陆地。为了完成这一转变，最重要的变化之一是手和脚的进化。

神秘化石：一条有“手”的鱼

Elpistostege是一种已经灭绝的四足类鱼类，生活在泥盆纪晚期(晚至弗拉斯纪早期)。以往，人们曾在加拿大魁北克的Escuminac地层发现了其头骨化石和部分脊椎骨。

这次的化石中包含一条完整的鱼，大约5英尺长，是首次显示出完整的手臂(胸鳍)骨骼。在所有已知的鱼类中，第一次明确地发现手指与鳍连在一起。鳍上清晰的手指就像大多数动物的手指骨一样。

(完整标本的背视图。胸鳍已经在它们的位置上显示出来了，尽管它们只在腹部可见。图源：Nature)

手指的出现意味着Elpistostege鱼已经能够在浅水中支撑自己的重量，或者在陆地上进行短途旅行。

鳍上小骨头数量的增加使得它有了更多的柔韧性，可以通过鳍来分散自身的重量。

研究还揭示了上臂骨或肱骨结构的其他特征，这些特征也显示了早期两栖动物共有的特征。

来自魁北克大学的研究合著者Richard Cloutier说：“Elpistostege不一定是我们的祖先，但它是我们能找到的最接近真实的‘过渡性化石’，介于鱼类和四足动物之间。”

大约3.8亿年前，Elpistostege是生活在魁北克河口浅海栖息地的最大的食肉动物。

它的嘴里长着强有力的尖牙，因此它可能以同一河床中发现的几条已灭绝的大型肉鳍鱼类为食。

除了手之外，后肢的进化是另一个重要的环节。

另一种古代鱼类提塔利克鱼的化石之前也曾有所发现。2014年一项对化石的研究揭示了该生物具有巨大坚硬的骨盆带，突出的髋关节以及较长的后鳍。巨大的骨盆表明，这种生物后部的附器(如动物的腿尾)已经处于向四足生物转变的阶段。

参考资料：

https://www.science20.com/news_staff/elpistostege_fish_fin_fossil_and_evolution_of_the_human_hand-246466

http://tech.ifeng.com/discovery/geography/detail_2014_01/15/33023698_0.shtml

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