科學家們在加拿大東部發現了一塊3.8億年前的化石，它為研究魚類和最早出現在陸地上的四足動物之間的過渡，以及脊椎動物手的起源提供了新的線索。
根據發表在《自然》雜誌上的一項研究，研究人員發現了迄今為止最完整的一種動物標本，這種動物被稱為Elpistostege watsoni，它被認為是魚類和陸地脊椎動物之間的中間點。
澳大利亞弗林德斯大學研究報告的作者John Long告訴《新聞周刊》說：「這是一種生活在3億8千萬年前的古老鰭魚，我們的論文顯示，與其他現存或已滅絕的魚類相比，這種魚更接近於第一代兩棲類——四足類脊椎動物的一部分。」
這些魚被稱為短刺魚，是最早的四足動物的祖先，所以它們與早期的四足動物有許多共同的特徵。我們發現它有一個相當於陸地動物手臂的前鰭(胸鰭)，這表明它有成排的手指骨——和你的手指骨是一樣的，」他說。
據研究人員稱，這一發現表明，脊椎動物的手骨模式最早起源於魚，如刺魚，至少3.8億年前，在它們離開水遷移到陸地之前。
朗說：「之前的想法是，手指最初是在四足動物中進化而來的，這是它們適應陸地生活的進化過程的一部分，所以這改寫了手的進化歷史。」
作者說，這是第一次發現四足動物的鰭上布滿了鱗片和鰭射線，就像我們在魚類身上看到的那樣。
加拿大魁北克大學的理察·克勞蒂爾是這項研究的合著者，他在接受《新聞周刊》採訪時表示：「這一發現和研究為我們更好地了解脊椎動物進化史上最重要的事件之一，四足動物的起源，以及水生魚類和陸生四足動物之間的過渡提供了更好的依據。」
「在我們發現之前，一些史前葉鰭魚的胸鰭上覆蓋著鱗片，並有鰭鰭。在這些鰭的內部，也存在四足動物骨元素的前體，包括肱骨(手臂)、橈骨和尺骨(前臂)，偶爾也有一些小的遠端骨，這些『橈骨』與腕骨相似，」他說。「我們的加拿大-澳大利亞團隊首次描述了鰭內的小的遠端骨頭，這些骨頭是按數字排列的。」
研究小組在論文中描述了這具長1.57米(約5英尺)的標本，它是在魁北克省東部加斯皮半島沿岸的米古沙懸崖上發現的。研究人員使用了最先進的計算機斷層掃描技術，幾乎可以看到完整的化石和胸鰭。
「Elpistostege最初是一種水生動物，外形像鱷魚，生活在一個巨大的河口，沿著一個大陸的南海岸，我們認為是歐美大陸，其中包括今天的北美和部分歐洲，」克勞蒂爾說。
在泥盆紀時期(4.19 - 5.59億年)，米古沙位於赤道以南，因此氣候溫暖。在河口和河流附近的大陸上，第一批10米高的樹狀蕨類植物正在生長。陸地上沒有脊椎動物，只有不同種類的無脊椎動物，如蠍子和千足蟲。在淺水河口，刺魚與大約20種不同的魚類生活在一起，」他說。
在此之前，科學家們已經知道，像Elpistiostege這樣的魚，以及一些其他的過渡動物，如Tiktaalik，與其他魚類相比，似乎是非常先進的，而且與四足動物的關係更為密切。
「我們的新發現首次完整地展示了這些魚類的胸鰭結構。Elpistostege揭示了它的胸鰭骨骼在四足動物中比任何其他魚類更接近於手臂和手的骨骼模式。這表明這些魚能夠承受前鰭的重量，而陸地動物的手的起源包括失去鰭鰭，然後進一步發展成手指骨，形成自由移動的手指，」Long說。
他說：「(這一發現)表明，在進化過程中，我們認為只局限於陸地動物的一些重大步驟，實際上最早發生在魚類身上，遠在它們離開水入侵陸地之前。」它改寫了生物教科書中關於四肢進化和手指起源的內容。它讓我們對進化轉變的過程有了更深入的了解，而且從魚類到陸地動物的結構變化在魚類身上開始的時間比我們之前認為的要早得多。」
根據克勞蒂爾的說法，Elpistostege是我們能找到的最接近魚類和包括兩棲動物、爬行動物、鳥類和哺乳動物在內的四足動物之間「缺失的一環」。
「我認為埃爾pistostege現在可以被認為是這些象徵類群之一，如始祖鳥和南方古猿，揭示了一個重要的進化環節，」他說。