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一項(xiàng)英國科學(xué)家主導(dǎo)的研究表明，脊椎動(dòng)物的肩膀部分起源于古代魚類的鰓弓，即環(huán)繞喉嚨的彎曲支撐。相關(guān)論文11月1日發(fā)表于《自然》。
人類能夠解放雙手，成為地球的主宰，離不開脊椎動(dòng)物成對附肢的演化。胚胎和化石證據(jù)證明，人類的四肢從魚類的偶鰭演化而來，然而，魚類偶鰭的起源仍是一個(gè)困擾學(xué)術(shù)界的百年難題。
長期以來，學(xué)術(shù)界對主要有兩種流行的學(xué)說：“鰓弓假說”和“鰭褶假說”。前者認(rèn)為，魚類成對的偶鰭最初可能是由鰓弓演變而來。后者則認(rèn)為，魚類偶鰭最初是從沿著魚類體側(cè)壁的腹側(cè)鰭褶演化而來。
已滅絕古魚類的藝術(shù)重建圖。圖片來源：ENTELOGNATHUS/WIKIMEDIA COMMONS
針對這一問題，論文通訊作者、英國帝國理工學(xué)院的古生物學(xué)家Martin Brazeau說：“手臂和腿起源于古代魚類的側(cè)褶是有道理的，但是肩部更為復(fù)雜，因?yàn)樗c頭部及其肌肉組織有聯(lián)系。如何做到這一點(diǎn)，一直是個(gè)謎?！?/p>
Brazeau用計(jì)算機(jī)斷層掃描技術(shù)，觀察了一種名為西伯利亞早泥盆世斑尾魚腦部細(xì)節(jié)。他對這種魚類腦后的一個(gè)裂口很感興趣，這個(gè)裂口曾經(jīng)是軟骨的所在地。他想知道這里的軟骨是否曾經(jīng)與鰓弓相連。
隨后，Brazeau和他的同事重新審視了古魚類化石，甚至追溯到瑞典古生物學(xué)家于1927年繪制的圖紙。通過比較西伯利亞早泥盆世斑尾魚腦部的裂口位置與其他化石中的裂口位置，研究人員得出結(jié)論：它確實(shí)代表了過去脊椎動(dòng)物腦部和鰓弓最尾端的一個(gè)連接點(diǎn)。
此外，這個(gè)裂口可能是第六鰓弓區(qū)域是一個(gè)解剖學(xué)地標(biāo)，它將頭部和軀干組織分開。這一區(qū)域有一處特殊的肌肉，由頭部組織發(fā)育而成，很可能有助于控制胸和腰部，相當(dāng)于人類的斜方肌。
未參與該工作的日本理化學(xué)研究所生物系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)研究中心的進(jìn)化形態(tài)學(xué)家Shigeru Kuratani說：“這篇論文可能是朝著最終解決這一問題邁出了重要一步?！?nbsp;
相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1038/s41586-023-06702-4
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