我國學(xué)者提出龜類起源的新證據(jù)
不詳 ?佚名 ? 2009年02月01日 ? ?科學(xué)前沿
我國學(xué)者提出龜類起源的新證據(jù)
中國科學(xué)院古脊椎動物與古人類研究所李淳及其同事近期發(fā)現(xiàn)了處于起源階段的早期龜類化石，揭示了長期困擾學(xué)術(shù)界的“龜甲形成之謎”。2008年11月27日出版的《自然》雜志詳細(xì)報道了這一重大發(fā)現(xiàn)，并為此配發(fā)了特約述評文章。
這批原始龜類化石發(fā)現(xiàn)于貴州省關(guān)嶺縣距今2.2億年前的晚三疊世早期地層。研究表明，這些古代龜類具有細(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所副研究員李淳介紹，三疊紀(jì)時期的龜類化石在世界上極為罕見，此前公認(rèn)的三個屬種發(fā)現(xiàn)于德國、泰國和阿根廷。但是所有這些化石種類都已經(jīng)與現(xiàn)代龜類非常相似了，無法為其起源提供充分的線索，因而長期以來龜類起源沒有直接的化石證據(jù)，科學(xué)界只能通過現(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物化石對此加以推測。與此前科學(xué)界的普遍推斷不同，半甲齒龜?shù)纳眢w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)演化到與今天的龜類相差無幾時，背部的甲殼才剛剛開始出現(xiàn)，這一過程與現(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，同時與肋骨的特化有顯著關(guān)系，而與先前推測的單獨存在的甲片無關(guān)。這些化石進(jìn)一步表明，龜類的起源遠(yuǎn)較以往的認(rèn)識更為復(fù)雜，年代也更為久遠(yuǎn)。
此前，科學(xué)界推測龜類的甲殼是由爬行動物的甲片演化而來，因而推測認(rèn)為，原始龜類與更早期的、帶甲片的爬行動物在親緣關(guān)系上最為接近。而從半甲齒龜?shù)谋臣仔纬蛇^程看，它的背甲始于脊椎位置，首先形成了椎板，而兩邊的部分僅僅出現(xiàn)了肋骨變寬、開始特化的跡象，與單獨存在的甲片無關(guān)。這種與以往推測不同的演化模式，使得原始龜類的分類單元有待于重新界定。李淳等研究者根據(jù)這樣的演化模式推測認(rèn)為，原始龜類可能與人們熟悉的蛇頸龍所處的類群更接近。
此外，以前大部分古生物學(xué)家都認(rèn)為龜類是在陸地上起源的，只有包括論文作者之一，美國芝加哥菲爾德博物館地質(zhì)學(xué)部主任Olivier Rieppel博士在內(nèi)的少數(shù)學(xué)者推測龜類起源于水環(huán)境。半甲齒龜?shù)墓趋澜Y(jié)構(gòu)及其化石發(fā)現(xiàn)地點的地質(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)于水生環(huán)境的程度與今天的甲魚相似。
另據(jù)論文作者之一，貴州省地質(zhì)調(diào)查院王立亭教授介紹，包括化石產(chǎn)地關(guān)嶺縣在內(nèi)的貴州西南部地區(qū)近年來發(fā)現(xiàn)了豐富的水生爬行動物化石，通過與中國科學(xué)院等科研單位合作，這些化石的科學(xué)價值越來越為世界所矚目，近年來已有多篇論文在國際頂級學(xué)術(shù)期刊《自然》和《科學(xué)》雜志上發(fā)表。
此項研究是在中國科學(xué)院、國家自然科學(xué)基金委員會以及科技部“973”項目的聯(lián)合資助下完成的。參與者包括加拿大自然博物館吳肖春博士、美國菲爾德博物館Olivier Rieppel博士、貴州地質(zhì)調(diào)查院王立亭教授以及浙江自然博物館趙麗君研究員。 責(zé)編/陳玉萍
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