提塔利克鱼的远古表亲认为在水中生活更美好

近 20 年前，科学家在加拿大北极地区发现了一块化石，它代表了海洋动物和陆地动物之间的过渡阶段。提塔利克鱼（绰号“鱼足”，即有四肢的鱼）用其肌肉发达的前鳍在浅水区或泥滩上支撑自己。

但通往陆地的道路并不总是一帆风顺的。研究人员于 7 月 20 日在《自然》杂志上报道，至少有一种提塔利克鱼的近亲决定回归水生生活。从与提塔利克鱼相同的地区挖掘出的一块较小的化石与它的陆地近亲有一些共同的特征，但它的鳍更适合游泳而不是爬行。这种古老的肉鳍鱼被研究小组命名为Qikiqtania wakei ，它为揭开脊椎动物进化的一个神秘篇章提供了线索。

“这是该物种在水陆过渡时期出现的一个真正出乎意料的变化，”宾夕法尼亚州立大学进化生物学家、这项研究的合著者托马斯·斯图尔特 (Thomas A. Stewart) 说。“这表明当时有各种各样的动物在做各种不同的事情。”

艾丽斯·克莱门特（Alice Clement）是澳大利亚阿德莱德弗林德斯大学研究早期脊椎动物的进化生物学家和古生物学家，她将这项工作描述为一项“可爱的研究”。

她在一封电子邮件中说：“这样的新发现有助于我们拼凑出我们的陆地祖先在殖民陆地之前所获得的一系列特征。”她补充说，更多这个神秘群体的样本将有助于“证实作者关于可能‘回归水中’的解释。”

2004 年， Qikiqtania化石首次在努纳武特地区埃尔斯米尔岛南部被发现。“由于天气恶劣，才发现了它，”芝加哥大学进化生物学家、这项研究的另一位合著者 Neil H. Shubin 回忆道。他和他的同事无法进入几天后发现提塔利克鱼的地点，因此团队在营地附近寻找化石。在发现的化石中，有一块岩石，上面有鳞片和部分下颌骨。Shubin 说，在他的同事开始详细研究它之前，这个标本“在抽屉里放了 15 年”。

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斯图尔特说，研究小组最初怀疑这条鱼是一条幼年提塔利克鱼。但当他们使用 CT 扫描来更仔细地观察嵌入岩石中的化石时，他们意识到这种生物的上臂骨具有一些独特的特征。

“让我们感到惊讶的是肱骨的形状，这表明这种动物不像提塔利克鱼和四足动物那样能用鳍支撑身体，”舒宾说，他指的是有脊椎的四肢动物。“这种动物可能更适合在开放水域生存。”

该化石包括下颌骨、部分上颌骨、颈骨碎片、身体各部位的鳞片和左胸鳍。Qikiqtania 以因纽特语Qikiqtaal​​uk/Qikiqtani 命名，该词是化石的发现地。研究人员估计它生活在大约 3.75 亿年前，比提塔利克鱼略老。Qikiqtania 身长约 2.5 英尺，身体细长，鳍宽大而像桨，牙齿锋利，眼睛长在扁平的头部顶部。

为了确定Qikiqtania在史前家族树中的位置，研究人员利用 CT 扫描对化石进行了 3D 重建，并将其与其他 12 个物种进行了比较。该团队通过比较化石之间的 125 个特征来计算Qikiqtania的解剖结构与其他早期脊椎动物的相似程度。

“这种动物与最早的有肢脊椎动物有关，也就是最早有手有脚的动物，”斯图尔特说。然而，“它的肱骨与其他与之密切相关的生物截然不同。”

奇基克塔尼亚龙的臂骨相对较小，形状像回旋镖，而提塔利克龙的肱骨块状且有棱角。此外，奇基克塔尼亚龙的肱骨没有其近亲的胸肌所附着的脊和脊。“这不是可以做俯卧撑的肱骨，”舒宾说。

一些进化生物学家对这些不寻常的特征是否代表了真正的新发现持怀疑态度。瑞典乌普萨拉大学研究脊椎动物进化的 Per Ahlberg 并不认为Qikiqtania与其近亲Tiktaalik是不同的物种。Ahlberg 在一封电子邮件中表示，一种可能性是，独特的肱骨“轻微骨化和挤压，这可能会影响解释”，并补充说他希望更详细地检查这块骨头。

不过，他说，新报告是“一份有趣的论文，提出了一些新颖的想法。”

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奇基克塔尼亚鱼的其他祖先物种拥有能够支撑身体的鳍，这表明奇基克塔尼亚鱼在其亲属爬上陆地后就返回了水中。

“这种特殊性非常吸引人，因为它表明从生命到水生生物再到陆地生物的转变要复杂一些，”舒宾说。“有些生物进化到可以在陆地或水底行走，而另一些生物则进化到可以在开放水域生存；这是双向的。”

目前尚不清楚Qikiqtania为何会潜入水中，但研究人员提出了一些猜测。“水中有很多肉，”舒宾说。Qikiqtania的头骨具有一些与提塔利克鱼相同的特征，表明这种鱼既能咬又能吸——这是捕猎时的一个强大优势。“这种动物可能也能做到这一点，”舒宾推测。“以这种方式回到水中对它有一定的优势。”

研究人员希望在未来的探险中发现更多完整的Qikiqtania标本。保存完好的肩部或骨盆可以揭示这种生物如何在水中移动。“它的步态是什么，它如何使用后鳍，它如何划水？”舒宾说。“我们没有足够的解剖学知识来了解这些细节。”