四足动物进化速度惊人，化石记录稀少，转变发生在一眨眼的时间里

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据美国《大众科学》月刊网站8月23日报道，从海洋到陆地，四足动物的进化速度惊人。

据报道，所有陆地动物都是由四肢短而肥、身体长的水坑鱼进化而来。在炎热潮湿的中泥盆纪时期，这些鱼类的一个家族追随植物和昆虫的脚步登陆陆地，成为最早的四足脊椎动物。

报道还称，3.9亿年前的化石记录非常稀疏，科学家很难找到线索来弄清楚这些鱼类的身份或它们是如何进化的。四足动物最古老的证据来自于滩涂上留下的一系列脚印，其历史可追溯到最古老的四足动物化石的 1500 万年前。

周一，英国《自然生态与进化》杂志发表了对该化石记录的新分析。分析表明，地质尺度上的转变发生在眨眼之间。但令人惊讶的是，研究还发现，在第一批四足动物登陆陆地后，它们在陆地上独自生活了数百万年。

报道称，这项研究重建了早期四足动物的家谱。该过程类似于病毒学家用来记录新病毒的传播和突变的过程。但生物学家正在利用化石中的物理差异，而不是遗传特征。

报告援引领导建模工作的哈佛大学有机与进化生物学系博士后研究员蒂亚戈·西蒙斯的话说，他们还首次纳入了非化石数据——比如这些脚印——来调整模型。

“我们能够整合每一种现象。这都是进化的一部分，”他说。 “这不仅关系到物种之间的关系，还关系到物种进化的速度以及物种进化和灭绝的速度。”问题。”

研究发现，四足动物的进化速度非常快，因为第一个四足动物与其祖先之间仅相隔 600 万年。

进化树的一端是始祖鸟，它看起来基本上像鱼。研究人员说，只有在骨骼中，陆地生命的基本组成部分才变得明显。

报道称，哈佛大学有机体与进化生物学系的进化生物学家斯蒂芬妮·皮尔斯说：“如果你看它的鳍，你会说，‘看，那里有一根肱骨。’”如果您观察骨盆后部，您还会看到股骨。”

由于上述原因，人们往往将注意力集中在从鳍到四肢的过渡上。 “但是整个骨骼还发生了很多其他变化，”皮尔斯继续说道。 “它们确实是复杂而微妙的特征，古生物学界之外的大多数人对此不感兴趣。”

但研究发现，最快的变化发生在头部，新的陆地动物必须调整它们的眼睛、鼻子甚至下巴，以适应水面上的世界。

四足动物的眼睛从头的两侧移动到了顶部，嘴和鼻子之间出现了一条隧道。他们长出了锁骨和脖子，这使他们能够更灵活地四处走动和环顾四周。

四足动物的其他身体部位也会改变形状以抵抗重力。 “并不是说头骨进化得很快，而头骨后部进化得更慢，”皮尔斯说。 “与鱼类亲戚相比，四足动物的整个身体进化得非常快。只是头骨进化得更快。” ”

尽管发生了巨大的变化，研究表明早期四足动物实际上并没有很多物种。

Simes 解释说，自 20 世纪 40 年代以来，生物学家一直相信“当你改变自己的身体以适应全新的环境时，变化会发生得非常快。”据推测，由于动物为了适应环境而快速进化，也会形成不同的体型，最终形成新的物种。 “但这不是我们发现的，”西蒙斯说。

报告指出，这有助于解释化石证据的空白。皮尔斯说：“这项研究表明，物种如此之少，以至于它们未能形成化石，这让我有点难过。”

为什么第一个四足动物没有分化是一个新问题。然而，皮尔斯推测这可能只是因为他们突然享受到了更好的生活。四足动物找到了适合它们的新栖息地，这给了它们一些进化余地。