半甲齒龜化石及其復(fù)原圖。李淳提供
中國(guó)學(xué)者近期發(fā)現(xiàn)的處于起源階段的早期龜類化石，揭示了長(zhǎng)期困擾學(xué)術(shù)界的龜甲形成之謎。北京時(shí)間27日凌晨出版的《自然》雜志詳細(xì)報(bào)道了這一重大發(fā)現(xiàn)，并配發(fā)特約述評(píng)文章。
《自然》雜志指出，這一研究“為解決目前在爬行動(dòng)物演化研究上的最大的謎團(tuán)，提供了全新的證據(jù)，開辟了全新的空間，改變了人們關(guān)于龜類演化的傳統(tǒng)觀念，這項(xiàng)研究充分說(shuō)明，重要的化石標(biāo)本可以改變?nèi)藗儗?duì)脊椎動(dòng)物進(jìn)化歷史的認(rèn)識(shí)”。
這批原始龜類化石發(fā)現(xiàn)于貴州省關(guān)嶺布依族苗族自治縣距今2.2億年前的晚三疊世早期地層，是迄今發(fā)現(xiàn)最原始的龜類化石。由于它們具有細(xì)密的牙齒以及雛形狀態(tài)的甲殼結(jié)構(gòu)，故而被命名為“半甲齒龜”。據(jù)論文第一作者中科院古脊椎動(dòng)物與古人類研究所副研究員李淳介紹，三疊紀(jì)時(shí)期的龜類化石在世界上極為罕見。此前公認(rèn)的三個(gè)屬種發(fā)現(xiàn)于德國(guó)、泰國(guó)和阿根廷。但是所有這些化石種類已經(jīng)與現(xiàn)代龜類非常相似，無(wú)法為其起源提供充分的線索，因而長(zhǎng)期以來(lái)龜類起源沒有直接的化石證據(jù)，科學(xué)界只能通過(guò)現(xiàn)代龜類的胚胎發(fā)育和少數(shù)體表具有甲片的古代爬行動(dòng)物化石加以推測(cè)。
與此前科學(xué)界的普遍推斷不同，“半甲齒龜”的身體結(jié)構(gòu)顯示，龜類腹甲的形成遠(yuǎn)遠(yuǎn)早于其背甲，當(dāng)腹部的甲殼已經(jīng)演化到與現(xiàn)代龜類相差無(wú)幾時(shí)，背部的甲殼才剛剛開始出現(xiàn)，這一過(guò)程與現(xiàn)代龜類的胚胎發(fā)育十分相似。另外, 背甲的形成始于脊椎位置，同時(shí)與肋骨的特化有顯著關(guān)系，而與先前推測(cè)的單獨(dú)存在的甲片無(wú)關(guān)。這些化石進(jìn)一步表明，龜類的起源更復(fù)雜，年代也更久遠(yuǎn)。
此外，科學(xué)家普遍認(rèn)為龜類起源于陸地，而“半甲齒龜”的骨骼結(jié)構(gòu)及其化石發(fā)現(xiàn)地點(diǎn)的地質(zhì)情況顯示，這種原始龜類很可能生活于海濱或者河流三角洲地帶，其適應(yīng)水生環(huán)境的程度與今天的甲魚相似。
此項(xiàng)研究是在中國(guó)科學(xué)院、國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)以及科技部973項(xiàng)目的聯(lián)合資助下完成的。參與者包括加拿大、美國(guó)學(xué)者及貴州地質(zhì)調(diào)查院王立亭教授、浙江自然博物館趙麗君研究員。
(記者趙永新）
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