

爱丽丝·克莱门特,约翰·朗的谈话
阿德莱德:腔棘鱼是一种深海鱼类,生活在非洲南部和印度尼西亚海岸附近,身长可达两米。很长一段时间以来,科学家们认为它们已经灭绝了。
在《自然通讯》上发表的一项新研究中,我们揭示了迄今为止发现的保存最完好的腔棘鱼化石,这些化石来自数亿年前这些古老的海洋生物首次进化的古代时期。该化石来自西澳大利亚北部Gooniyandi地区的Gogo组。
我们还研究了我们从化石记录中了解到的数百种腔棘鱼物种的进化,以找出是什么推动了新物种的产生。
答案令人惊讶:对腔棘鱼进化影响最大的不是海洋温度或氧气水平,而是构造活动。当巨大的地壳板块运动得更频繁时,新物种就更有可能出现。
“活化石”
腔棘鱼是“叶鳍”鱼,这意味着它们的鳍里有结实的骨头,有点像我们手臂上的骨头。科学家认为,与大多数其他鱼类相比,它们与四足动物(有脊骨和四肢的动物,如青蛙、鸸鹋和人类)的关系更密切。
腔棘鱼已经存在很长时间了。已知最古老的化石有4.1亿多年的历史。但由于这些化石大多是碎片,我们对最早的腔棘鱼是什么样的了解不多。
后来,在大约2.5亿年前开始的恐龙时代,腔棘鱼变得更加多样化。总的来说,我们在全球各地发现了超过175种化石物种的痕迹。
最后,在6600万年前的白垩纪末期,所有腔棘鱼的迹象都神秘地从化石记录中消失了。很长一段时间以来,科学家们认为腔棘鱼是大规模小行星撞击的受害者,这次撞击也签署了恐龙(以及地球上大约四分之三的生命)的死亡令。
1938年,这一切都改变了,当时南非的渔民从海洋深处钓到了一条巨大而神秘的鱼,这是他们以前从未见过的。当地博物馆的工作人员玛乔丽·考特尼-拉蒂默(Marjorie Courtenay-Latimer)对自然科学有着浓厚的兴趣,她立刻意识到这条鱼很特别。
Courtenay-Latimer找来了她的朋友J. L. B. Smith,一位对鱼类学(研究鱼类)感兴趣的南非著名化学家。史密斯发现并命名了Latimeria,这是科学界已知的第一种活腔棘鱼。
发现这种“拉撒路鱼”就像偶然发现了一只活着的三角龙恐龙,至今仍在北美的森林里游荡。即使在今天,腔棘鱼也经常被描述为“活化石”。
一种新的腔棘鱼化石
我们来自弗林德斯大学的团队,与来自澳大利亚、加拿大和欧洲的其他同事一起,在西澳北部的Gooniyandi国家发现了一种新的腔棘鱼化石。大约3.8亿年前,这里是一个热带珊瑚礁,有50多种鱼类。
新发现的腔棘鱼化石Ngamugawi wirngarri,是该地区发现的第一条以古尼延地语命名的鱼。这个名字的意思是“纪念Wirngarri的古老鱼”,Wirngarri是当地一位受人尊敬的长者。
Ngamugawi是泥盆纪(3.59亿至4.19亿年前)保存最完好的三维腔棘鱼。这块化石为了解这一谱系的早期解剖学提供了很好的视角。
板块构造推动腔棘鱼演化
我们对新物种的研究让我们分析了所有已知腔棘鱼的进化史。在此过程中,我们计算了它们4.1亿年历史中的进化速度。
我们发现腔棘鱼总体上进化缓慢,除了一些有趣的例外。
此外,我们分析了一系列我们认为可能影响腔棘鱼进化速度的环境因素。这些因素包括构造板块活动、海洋温度、水中含氧量和大气二氧化碳水平。
在我们观察的所有变量中,对腔棘鱼进化速度影响最大的是板块活动。新的腔棘鱼物种更有可能在构造活动加剧的时期进化,因为地震运动改变了栖息地。
腔棘鱼还在进化吗?
除了对所有腔棘鱼化石的分析,我们还仔细研究了两个现存的物种,chalumnae Latimeria和menadoensis Latimeria。
乍一看,这些鱼和数亿年前的同类几乎一模一样。然而,经过更仔细的分析,我们可以看到它们实际上与它们已灭绝的亲戚不同。
虽然Latimeria基本上已经停止进化新的特征,但它的身体比例和DNA的细节仍在发生一些变化。所以也许它根本就不是“活化石”。
(Alice Clement, John Long就职于弗林德斯大学)