鱼石螈属
魚石螈屬(學名:Ichthyostega)是一支生活在泥盆纪晚期的堅頭類四足动物,为化石纪录最早的四足动物类群之一。拥有肺和四肢,帮助牠们在沼泽的浅水中游动。尽管鱼石螈因有四肢和足趾而常被称作“四足动物”,但牠们比真正的四足动物冠群(即四足总纲)更为原始,更准确地称法为“坚头类四足动物”或“幹-四足动物”(表示为四足动物幹群成员)。同样的,尽管牠们无疑具备两栖动物的部分构造和习性,但在狭义上并不被认为是真正的两栖动物,因为第一支现代两栖动物(滑体亚纲)出现在三叠纪。直到20世纪末,其他早期坚头类化石以及与鱼石螈密切相关的鱼类化石被发现后,才确定鱼石螈为鱼类和四足动物之间的过渡类群,并结合了二者的特征。
鱼石螈属 化石时期:365–360 Ma 泥盆紀晚期 | |
---|---|
保存于莫斯科古生物博物馆的鱼石螈骨骼 | |
科学分类 | |
界: | 动物界 Animalia |
门: | 脊索动物门 Chordata |
演化支: | 四足形类 Tetrapodomorpha |
演化支: | 始四足类 Eotetrapodiformes |
演化支: | 希望螈类 Elpistostegalia |
演化支: | 堅頭類 Stegocephalia |
属: | †鱼石螈属 Ichthyostega |
模式种 | |
史氏鱼石螈 Ichthyostega stensioei Säve-Söderbergh, 1932 | |
其他物种[1][2] | |
| |
異名 | |
属
种
|
歷史及分類
1932年,Gunnar Säve-Söderbergh 描述了来自格陵蘭東部泥盆纪晚期的四種魚石螈和一个属于 Ichthyostegopsis 的种 I. wimani。不過 Ichthyostegopsis 被認為只是魚石螈的異名,因為牠們形態上的差別不大。1931年比較了14個這些物種的標本後,發現只有在頭顱骨的比例、形態及形狀上有所不同。於1933-1955年間只發現了一個額外的標本。
魚石螈與同在格陵蘭東部發現的棘螈非常接近。魚石螈的頭顱骨比棘螈的更近似魚類,但其腹部則較強壯及適合陸地生活。魚石螈亦有更多支撐的肋骨及強壯的脊骨與關節突。
传统观点认为,鱼石螈属是以其命名的魚石螈目(Ichthyostegalia)的一部分,然而该目实为原始四足动物幹群中的一个並系群,因此未被现代学者普遍采用。系統發育分析显示,鱼石螈的分类位置处于其他原始堅頭類四足动物幹群之间。根據2012年伯克利加州大学学者 Swartz 所做的一项系統發育分析,早期堅頭類的演化樹如下:[4]
希望螈类 Elpistostegalia |
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
形態特徵
魚石螈約長1.5米,後肢上有7趾。前肢上的趾數則不清楚,有可能與後肢一樣。牠的尾巴上有鰭及鰭條。
適應陸地生活
原始的四足總綱(如魚石螈和棘螈)與其他像肉鰭魚類的動物不同。肉鰭魚類雖然有肺部,但主要仍然用鰓來呼吸。魚石螈則可能是用肺呼吸。原始四足總綱的皮膚很特別,可以幫助維持體液及防止脫水,但肉鰭魚類則不能。再者,肉鰭魚類利用其身體及尾巴來運動,而鰭只是用作平衡;魚石螈則利用四肢運動,用尾巴平衡。
魚石螈的體型較大及重,並不適合在陸地上行動。但是,其巨大的胸腔是由交錯的肋骨組成,對比其祖先,牠的骨骼結構較為堅硬,而且更為衍化的脊柱及四肢足以從水中抽起整個身體。這種解剖上的改變明顯是要演化來適應在陸地上缺乏浮力的環境。牠的後肢腳很小,明顯不足以支撐其體重。詹妮弗·克拉克(Jennifer A. Clack)指魚石螈及其親屬會走上陸地取暖,就像是科隆群島的海鬣蜥、海豹或恆河鱷般,大部份時間回到水中攝食、繁殖或冷卻身體。若是這樣,牠需要強壯的前肢拉身體上岸,堅實的胸腔及脊柱來支撐身體。幼螈則能夠更容易的在地上行走。
由於早期四足總綱的卵不能在水以外的地方生存,所以生殖是在水中進行。牠的幼蟲及體外受精都須在水中進行。大部份陸地的脊椎動物都發展成體內受精的,包括所有羊膜動物及一些兩棲類的直接受精,及有尾目般間接受精。
魚石螈之后分化的离片椎类及石炭蜥類發展至完全能在地上行走,但鱼石螈和牠们之間卻存在2-3千萬年的化石空白期,即古生物學上經典的「柔默空缺」。
参考文献
- Haaramo, Mikko. . Mikko's Phylogeny Archive. Blom, 2005. [24 October 2015].
- . Paleofile. [24 October 2015].
- Stephanie E. Pierce; Jennifer A. Clack; John R. Hutchinson. . Nature. 2012, 486 (7404): 524–527. PMID 22722854. doi:10.1038/nature11124.
- Swartz, B. . PLoS ONE. 2012, 7 (3): e33683. PMC 3308997. PMID 22448265. doi:10.1371/journal.pone.0033683.
延伸阅读
- Blom, H. . Palaeontology. 2005, 48 (1): 111–134. doi:10.1111/j.1475-4983.2004.00435.x.
- Westenberg, K. . National Geographic. 1999, 195 (5): 114–127.
- 詹妮弗·克拉克. 2nd. Bloomington, Indiana, USA.: Indiana University Press. 2012. ISBN 9780253356758.
外部链接
维基共享资源中相关的多媒体资源:鱼石螈属 |
维基物种中的分类信息:鱼石螈属 |
- 生命之树网站:早期四足形類
- Getting a Leg Up on Land 《科学美国人》杂志,2005年11月21日,作者:詹妮弗·克拉克(Jennifer A. Clack)
- BBC 新闻:Ancient walking mystery deepens
- YouTube 视频:鱼石螈的 3D 计算机模型、前肢关节最大范围及后肢关节最大范围,上传者:Stephanie E Pierce、Jennifer A Clack 和 John R Hutchinson