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远古四足动物进化未解之谜:从海洋到陆地

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大约3.9亿年到3.6亿年前,一种四足脊椎动物爬出水面进化成了我们今天所看到的两栖、爬行动物和哺乳动物。科学家们已经确定这种动物起源于鱼类,而且在它过渡到陆地上之前就在水下进化出了四肢和足趾。克莱姆森大学的一位研究生Sandy Kawano想要了解,从海洋到陆地可能发生的转变,而且她开始研究现代动物寻找答案。

远古四足动物进化未解之谜:从海洋到陆地

研究人员借助跳跳鱼和虎螈来研究早期四足动物如何从水中转移到陆地。

Kawano说道:“早期四足动物的化石能够提供它们的外貌信息,但是你却无法根据这些骨头了解它们的行为。”为了了解历史,她开始研究跳跳鱼和虎螈,这些两栖动物的四肢与早期四足动物的相似。Kawano认为分析它们的身体和运动,或许能够破译早期四足动物如何成功登上陆地。虎螈代表了登上陆地比赛的胜利者,而跳跳鱼则是失败者,因为它与四足动物的进化方向产生了分叉。

为了研究跳跳鱼为何会失败,Kawano将活的虎螈和跳跳鱼放置在一个测力台的平面上,它可以测试动物行走时的力量。虎螈四肢行走时的大部分推动力都来自于后肢。尽管前肢提供有限的推动力,但是能产生类似于后肢的垂直力,这就表明这种生物很好的适应了陆地行走。另一方面,跳跳鱼使用它们的胸鳍向前移动,而且使用腹鳍进行支撑。当它们向前爬行的时候,大多数力量都不是集中垂直方向。

Kawano认为这或许可以解释为什么跳跳鱼并没有进化成四足动物:它们的鳍骨无法负担陆地生存的垂直力。Kawano称这仅仅是一个假设。她接下来将解剖这两种生物,并且使用不同的力来测试它们骨骼的强度。然后她会将研究结果与早期四足动物化石的观测结果进行对比,综合过去和现在的信息来更好的了解生命如何四肢爬行。Kawano说道:“这就像一个犯罪现场,你几乎不知道发生了什么情况,而且你的工作就是所有的信息串联起来

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