誰是脊椎動物的登陸先鋒:關於迷齒兩棲類

2020-12-05 中國科普博覽

出品:「科學與中國」院士專家巡講團

製作:中國科普博覽

監製:中國科學院學部工作局 中國科學院計算機網絡信息中心

迷齒兩棲類動物可以分成幾個主要的類群,第一個類群叫魚石螈目,它們是最早的四足動物。還有一個類群叫做離片椎目,這一類動物大家可能不太熟悉,這些離片椎目其實是包括現代兩棲動物的祖先類型。還有一個目叫石炭蜥目,這類動物在距今三億年前的石炭紀的時候比較繁盛,所以用這個時代來命名叫石炭西蜥目。我們現在的這些從爬行動物開始,鳥類,哺乳類,羊膜動物,都是和石炭蜥目有密切的關係,它們其實是這些羊膜動物的祖先。

大家最熟悉的代表——魚石螈類,是在格陵蘭發現的化石,它們生活在距今大概3億6千萬到3億7千萬年前的泥盆紀晚期,它們生活在主要是淡水的,類似於沼澤的環境當中。

這是魚石螈的復原圖。魚石螈既然作為四足動物登上陸地,是不是它可以健步如飛地在陸地上奔跑?其實不是,最新的研究認為他們更多的時間實際上是在水中生活,在陸地上,它的前肢可能主要作為爬行的工具,後腿可能是拖著走的狀態,不是特別靈活。

可以想像,這樣一個過渡型的動物,從魚到登上陸地,剛開始都是非常笨拙地爬行,它們的四肢已經具有趾,不是魚鰭了,它的作用主要是在水底下爬行,當然,上了陸地之後,顯然這樣的四肢是可以在陸地上爬行的,也給了它更多的廣泛的發展空間,相當於從魚類逐漸過渡到早期的四足動物。

還有一些比較的常見或者比較著名的兩棲動物,比如屬於離片椎類的長臉螈,它的特點主要是臉長,它的名字直譯就是拉長的臉。這種動物也非常兇猛,生活在2億多年前的二疊紀時期。

在2億多年前的二疊紀的時候,我們國家也有兩棲類的迷齒類的代表,這是在新疆發現的烏魯木齊鯢。

這裡展示了一些關於離片椎類的系統發育樹,我們用樹的形式來反映各個物種當中的親緣關係。

這裡標出的兩個,一個是鰓龍類,一個是滑體兩棲類。我們現在的所有兩棲動物都可以歸入滑體兩棲類裡。滑體,顧名思義,身體是光滑的,經常有很多的腺體分泌,青蛙、蟾蜍、大鯢,都屬於滑體兩棲類。

多數學者認為,滑體兩棲類動物起源於恐龍之前的古生代的離片椎動物。這個時期的離片椎動物當中產生了現代兩棲類的原始類型,其中一類叫鰓龍類,它具有典型的外鰓的特徵,很有可能是一種幼態持續現象的離片椎類。這些動物很有可能就是早期滑體兩棲動物的祖先。

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