我科学家研究化石后发现 鱼类4亿年前已做登陆准备

2012年10月24日 11:19 中国网

何人类会“日出而作,日落而息”?为何蛇鼠会冬眠、蝙蝠会昼伏夜出?这都与脑部的腺垂体有关。早在4亿多年前,我们的祖先还生活在水里时,就已在脑部进化出了腺垂体结节部,为今后适应陆地上昼夜更替的节律变化,打下了伏笔。

今天凌晨,国际著名学术刊物《自然•通讯》发表了中国科学院古脊椎动物与古人类研究所朱敏研究员领衔的课题组的这一新发现。

带来这一新发现的,是出土自云南昭通早泥盆世地层中一条4.09亿年前的原始肉鳍鱼化石,课题组将其命名为“奇异东生鱼”,以纪念中国泥盆纪脊椎动物的早期研究者――已故著名地质学家刘东生先生。4亿年前的云贵高原,是一片靠近赤道的海湾,宜人的气候使这里成为鱼类的乐园。因此,这里就成了肉鳍鱼类起源、进化的中心,许多鱼类“老祖宗”的化石都在这里重见天日。

这东生鱼颇为奇特,下颌的一些骨骼、结构已“超前”展示出了早期四足动物的特征。更令人惊讶的是,当古生物学家用高精度X射线断层扫描和计算机三维虚拟重建技术复原了东生鱼的颅腔,以及相关的神经、血管等结构后,发现它的颅腔中竟有一个区域,很可能就是容纳四足动物脑中特有的腺垂体结节部的腔体。论文第一作者、古脊椎所卢静博士解释,这说明可能早在4亿多年前,四足动物的祖先就已进化出了腺垂体结节部。

腺垂体听起来陌生,可它分泌的褪黑素却大名鼎鼎,被人们称为“脑白金”。

“它对调节陆上动物的昼夜节律,起着重要作用。”朱敏对记者说,阳光射入水体的深度有限,因此生活在水中的鱼类对日夜变化并不敏感。但在陆地上,昼夜变化对环境的影响就非常大,陆上生命必须适应昼夜节律,乃至季节变换的节律。

朱敏说,在生物进化史上,有一笔“糊涂账”:从鱼类到早期两栖类动物的演化过程中,经过了基干四足动物的阶段。可惜这一阶段化石资料奇缺,尤其早期基干四足动物究竟哪些部分先进化?鱼类上岸之后才开始适应昼夜变化,还是早有准备?都是悬而未决的疑案。

“东生鱼的出现,解开了古生物学家心中的不少谜团。”朱敏就此推测,四足动物在早期演化中相对保守,但在泥盆世中期会经历一次非常快速的分化阶段,陆生脊椎动物的出现,正是这次快速分化的结果。

奇异东生鱼的发现还将四足动物支系的化石记录前推了一千万年,对追溯包括人类在内的四足动物祖先的演化历程将具有重要影响。