腔棘鱼新发现或改写人类进化认知
2025/09/25 | via. 媒体 美国《科学日报》网站
摘要:肉鳍鱼类包含腔棘鱼、肺鱼及所有四肢脊椎动物(都从水生祖先演化而来,涵盖哺乳类、鸟类、爬行类和两栖类)。
一种被认为封存着进化密码的鱼类让科学家们大吃一惊。通过对腔棘鱼这种存活4亿年、常被称为“活化石”的物种的精细解剖研究发现,那些曾被视作早期脊椎动物进化关键标志的肌肉组织,实际上是被误判的韧带结构。这意味着关于脊椎动物(包括人类)如何进化出摄食和呼吸功能的基础理论可能需要重写。
这项发现不仅修正了持续了数十年的解剖学错误,重塑了颅骨进化理论,更为我们探索自身遥远起源带来了意外洞见。
腔棘鱼因其解剖结构在过去6500万年间几乎未变而被称为“活化石”。尽管是被研究最多的鱼类之一,但它仍在持续揭示可能改写脊椎动物进化认知的新发现。这项由巴西圣保罗大学和美国史密森学会的研究人员发表在美国《科学进展》杂志上的研究揭示了这一点。
通过重新检视非洲腔棘鱼的颅部肌肉系统,研究人员发现此前认定的主要脊椎动物类群的新进化特征中仅有13%是准确的。该研究还识别出同这些类群摄食和呼吸相关的9项新进化特征。
圣保罗大学动物博物馆教授、该项研究负责人阿莱西奥·达托沃解释说:“最终结果显示,腔棘鱼比过去所认为的更接近软骨鱼类(如鲨鱼、鳐鱼和银鲛等)和四肢脊椎动物(如鸟类、哺乳类、两栖类和爬行类等),而与占现存脊椎动物半数的辐鳍鱼类差异较大。”
被错误认定为腔棘鱼拥有的进化特征中,包括负责主动扩张口咽腔(从口腔延伸至咽部)的肌肉群。这组肌肉直接关联捕食和呼吸功能。然而研究显示,腔棘鱼的这些所谓的肌肉实为无法收缩的韧带组织。
约4.2亿年前,辐鳍鱼类同肉鳍鱼类从共同祖先分化出来。肉鳍鱼类包含腔棘鱼、肺鱼及所有四肢脊椎动物(都从水生祖先演化而来,涵盖哺乳类、鸟类、爬行类和两栖类)。在辐鳍鱼类(如观赏鲤鱼)中,可明显观察到口腔吸食的动作。这种能力赋予其显著进化优势,使其如今占据现存脊椎动物的半数。这与腔棘鱼、鲨鱼等主要通过撕咬捕食的鱼类存在本质差异。
达托沃指出:“既往研究认为,这种增强吸食能力的肌肉系统也存在于腔棘鱼,进而认定腔棘鱼同硬骨脊椎动物有着共同的祖先。我们现在证实这是错误的。该特征至少晚3000万年才出现在现存辐鳍鱼的共同祖先中。”