研究人員利用X射線成像設(shè)備重新構(gòu)建的早期四足動(dòng)物骨架圖。

據(jù)英國《每日郵報(bào)》網(wǎng)站1月14日的報(bào)道，由英國皇家獸醫(yī)學(xué)院和劍橋大學(xué)組成的一個(gè)古生物化石研究小組近日公布了他們的研究成果，他們通過高分辨率的X射線成像設(shè)備對(duì)最古老的四足陸生動(dòng)物的骨架進(jìn)行了3D重構(gòu)，其結(jié)果可能會(huì)顛覆現(xiàn)有的脊椎動(dòng)物骨架理論。

科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，包括人類在內(nèi)的現(xiàn)代四足動(dòng)物的脊椎骨都是由一塊單一的骨頭構(gòu)成的，而早期四足動(dòng)物的椎骨則有多個(gè)骨頭構(gòu)成。具體而言，科學(xué)家此前認(rèn)為早期四足動(dòng)物的脊椎骨由三部分組成，而且有特定的組合方式——一部分在前部，一部分在頂部，一部分在后部。

3D圖像顯示出早期四足陸生動(dòng)物的脊椎是如何構(gòu)成的。

此次，英國皇家獸醫(yī)學(xué)院和劍橋大學(xué)的研究組利用位于法國的歐洲同步輻射設(shè)備（ESRF）對(duì)有3.6億年歷史的四足陸生動(dòng)物化石進(jìn)行了分析和3D成像。魚石螈、棘螈等古老脊椎動(dòng)物的化石是此次研究的對(duì)象，這些動(dòng)物被認(rèn)為是第一批陸上四足動(dòng)物。

在研究過程中，科學(xué)家驚奇地發(fā)現(xiàn)，3D圖像對(duì)這些動(dòng)物的骨架細(xì)節(jié)展示得非常清楚，而以往假定的三部分骨頭組合方式與實(shí)際情況正好相反，即在前部的骨頭實(shí)際上應(yīng)該位于后部。該項(xiàng)研究結(jié)果將會(huì)適用于大部分四足動(dòng)物骨架結(jié)構(gòu)的功能演進(jìn)過程。同時(shí)研究組還對(duì)這些骨頭的結(jié)合方式進(jìn)行了研究，從而推斷出了早期四足陸生脊椎動(dòng)物在行進(jìn)時(shí)力量的傳導(dǎo)方式。

X射線顯示出魚石螈的骨架結(jié)構(gòu)。

該項(xiàng)研究的負(fù)責(zé)人斯蒂芬妮·皮爾斯博士介紹說，上述結(jié)果推翻了目前科學(xué)界對(duì)四足動(dòng)物骨架結(jié)構(gòu)的公認(rèn)看法。“100多年以來，業(yè)界已形成了一套對(duì)早期四足動(dòng)物的脊椎骨構(gòu)成方式的理論，但是我們所得到的3D圖像顯示這一理論實(shí)際上是不正確的，我們的研究成果將迫使我們對(duì)教科書中關(guān)于脊椎動(dòng)物骨架進(jìn)化的知識(shí)和理論進(jìn)行重新編寫。”

此外，研究人員還發(fā)現(xiàn)了魚石螈的一種新的骨架特征。這種古老的動(dòng)物有一組骨頭一直延伸至胸部中間，這可能是四足陸生動(dòng)物的胸骨首次進(jìn)行進(jìn)化時(shí)的跡象。“研究結(jié)果顯示，這應(yīng)該是魚石螈在進(jìn)行早期胸骨進(jìn)化時(shí)出現(xiàn)的一種現(xiàn)象，這能讓它的胸腔變得更加強(qiáng)壯，從而能夠讓其在陸地上爬行時(shí)支撐它的體重，”參與該項(xiàng)研究的劍橋大學(xué)教授珍妮弗·克拉克介紹說，“現(xiàn)有理論認(rèn)為魚石螈在陸地上是像海豹那樣前進(jìn)的，此次發(fā)現(xiàn)進(jìn)一步證實(shí)了該理論的正確性。”

該項(xiàng)研究的成果已經(jīng)發(fā)表在近期的《自然》雜志上。