科學家找到大腳魚化石解答魚類如何走上陸地 [ZT]

「大腳魚」登陸　進化論「迷失鏈條」找到

　　我們都知道地球生命起源於海洋。大約3.65億年前，魚類從水裡走上了陸地，進化為爬行類，最終人類誕生了。不過科學家一直沒有發現有力的證據來證明魚類是如何離開海洋、來到陸地上生活的。這就是進化史上著名的「迷失鏈條」。童話故事中，這種迷失的動物有著美麗的名字——「美人魚」。不過，隨著一種古怪生物的化石被發現，3億多年前生命從海洋爬上陸地的偉大時刻可能將得到再現。

　　來之不易 在化石寶庫找了5年

　　1999年，舒賓和達舒勒帶領著考古小組來到加拿大的埃爾斯莫爾島。

　　從地理書上得到靈感

　　他們是被一本地理書上關於埃爾斯莫爾島上有著豐富的泥盆紀岩石的描述吸引而慕名而來的。

　　在泥盆紀，埃爾斯莫爾島位於地球赤道附近，氣候溫暖。由於當地泥盆紀岩石保存完好，沒有受到人類文明破壞，也沒有植被覆蓋，比較容易找到化石。但在遍地化石的地方，古生物學家卻幾年都沒有找到需要的化石，直到2004年，他們終於有了重大的發現，在一個採石場發現了幾塊保存完好的魚化石。這就是「提克塔利克」。

　　那是魚吃魚的世界

　　「那裡有各種各樣的食肉動物——大的小的——『提克塔利克』是其中最優秀的肉食動物，」舒賓說，「那是一個魚吃魚的世界，魚類要麼體形大有鋒利的牙齒，要麼小卻披上盔甲。」古生物學家馬上意識到他們找到了夢寐以求的東西，「提克塔利克」可能是一種魚類，卻有顯著的陸地動物的特徵，頭部適合抬起，甚至可能是用肺呼吸。

　　「而更令人驚訝的是，它的胸骨與鰭相連，像四足動物的肢體，你可以感覺到它曾經在地上走來走去。」一名脊椎動物古生物學家說。

　　赤道大魚長眠北極

　　據美國媒體5日報道，美國芝加哥大學古生物學教授尼爾-舒賓和美國自然科學學會的愛德華-達舒勒教授帶領的一個科學考察小組在加拿大北極圈內、距離北極966公里的埃爾斯莫爾島發現了幾塊保存完好的魚類骨骼化石。

　　這些骨骼化石最長的有3米，屬於一種未知的遠古生物。科學家認為，這種古老的生物生活在3.75億年前位於赤道附近的河流里，隨後因為板塊運動，赤道附近的陸地漂移到地球的最北邊，它也就長眠於此。

　　命名為「大淺水魚」

　　這種遠古生物有魚的特徵，長有魚鰭、魚鱗，體形也和魚類相似。不過在仔細檢查后，科學家發現它同時具有陸地生物的特徵。從胸部長出的鰭由骨骼組成，與原始的陸生動物前臂相似，有趾頭、手腕、手肘和肩膀，這讓它做一個簡單的伸展動作，就能夠爬到岸邊，也可以通過彎曲前臂在河床爬行。

　　它還有個扁平的頭部，像現在的鱷魚，頭骨上有鋒利的牙齒，證明它是食肉動物。它的頭部由頸支撐，這樣頭部就可以自如地轉動。如果動物長時間離開水面，那麼就需要有堅固的頸部，讓頭部能自由地轉動。眼睛位於頭頂和頸部起點處。另外，它還有肋骨和其他一些類似四足動物的特徵。

　　科學家認為，這種新發現的生物屬水棲動物向陸生動物過渡的「中間動物」，是兩棲類動物、爬行類動物、
恐龍、哺乳類動物和人類共同的祖先，並把它命名為「提克塔利克(Tiktaalik)」，這個詞在因紐特人語言中的意思是「大淺水魚」。

　　是魚也是陸生動物

　　除了是生物進化論中魚類向四肢動物過渡的重要證據外，科學家認為，「提克塔利克」還有力地駁斥了宗教創世論，此前，由於一些關鍵的過渡性生物的缺失，削弱了達爾文進化論的可信性。

　　「這是一種魚，卻驚人地集合了陸地動物的特徵，」舒賓教授說，「這種動物代表了水棲動物到陸生動物的過渡，我們人類也屬於陸生動物。有時候我們叫它大腳魚。」

　　舒賓和達舒勒將他們的發現刊登在5日出版的《自然》雜誌上，他們認為「提克塔利克」 是魚石螈和棘螈之間的「中介」。掌鰭魚是生活在距今約3.85億年前的一種魚類，魚石螈則是地球上已知最早生活在陸地上的四足動物，其歷史可追溯到距今約 3.65億年前。而兩者之間的進化物種一直是個空白。

　　「提克塔利克」定於4月6日至5月初在英國倫敦的科學博物館展出。科考小組打算今年7月從埃爾斯莫爾島帶回更多化石。

　　意義非凡

　　「可以與發現始祖鳥媲美」

　　古生物學界普遍對這項發現持高度肯定態度。英國自然歷史博物館古生物學家安德魯-米爾納博士表示，發現保存如此完好動物化石的意義確實不同尋常。他說:「這些化石之所以令人驚訝，是因為它包括了一個幾近完整的骨架，可讓科學家從中了解動物的進化過程。」

　　古生物學的「羅塞塔之石」

　　舒賓教授的學術對手、瑞典烏普薩拉大學的埃里克-安爾伯格教授和英國劍橋大學的詹妮弗-克拉克教授分別撰文表示，在此之前，科學家們也曾發現過生活在泥盆紀晚期的幾種過渡性魚類的化石，但這種「大腳魚」很明顯是「魚和陸地四足動物」之間的「聯繫紐帶」，一種「過渡形式」。因此，這項發現在一定程度上可以與發現始祖鳥的意義相媲美。

　　瑞典國家科學基金會古生物學研究所負責人理查德·賴恩則說，這項發現可以說是古生物學的「羅塞塔之石」(法國士兵1799年在埃及挖戰壕時掘出的一塊石碑，破譯了埃及象形文字之謎)，「它是一種模糊兩種生命形態(水生動物和陸地動物)之間區別的化石，使我們對於生物進化史上的里程碑式事件——從遊動的魚到四處亂走的四足動物之間的進化過程有了全新的理解。」

　　「過渡形式」反擊「神創論」

　　學者們認為，這項發現對於論證達爾文的進化論意義尤其重大。「過渡形式」(或者「中間動物」)是進化論的核心，因為它們精確表明了一種動物能夠變異成另一種動物。而長期以來，保守的「神創論」者攻擊進化論的最有力武器就是科學家們不能找到證明物種演化的「過渡形式」化石。他們認為，現在的化石數量比達爾文時代多得多，但很多動物看起來都是各自成形，彼此之間沒有「過渡形式」。因此，他們堅持說世界是神創造，所謂「進化」根據不存在。

　　為反擊「神創論」，古生物學家一直努力尋找各種「過渡形式」的化石。但由於「過渡形式」只生活在非常短暫的過渡時期，種類及數量極少。事實上，多年來只有一種被認為是「過渡形式」的動物——始祖鳥，它標誌著恐龍向鳥的過渡。



______________________________

另一篇相關文章
______________________________

　　進化簡史　我們是如何長出雙腳的？

　　——從魚到人的發現之旅

　　地球上的生命有太多精彩故事，其中之一是關於我們人類是如何得到雙腳的。科學家相信，很久很久以前，有一條魚登上了陸地，長出腳，開始走路——這是生命史上最重大的事件之一，因為那條魚正是所有四足動物(包括人類)的祖先。

　　但那條魚是怎樣長出腳的，卻是最大的謎題之一，成為進化論面對的一大挑戰。進化論創始人達爾文說，答案躺在岩石堆里，在某個地方，一定可以找到某些化石，說明一切。不幸的是，古老的化石太少了。

　　尋找泥盆紀的「失落化石」

　　於是，古生物學家踏遍全世界，對「人類如何獲得雙腳」的追問，變成了對「失落化石」的追尋。他們需要兩種化石:一是最早登上陸地行走的四足動物化石；二是最早長出腳的魚的化石。找到這兩種化石並進行比較，就能知道魚長腳的過程。

　　他們的目光鎖定在泥盆紀。在泥盆紀以前，陸地上沒有行走的動物，而在泥盆紀以後，陸地上到處都是行走的動物，因此四肢的進化一定是在那時發生的。

　　大發現:魚石螈和掌鰭魚

　　那種魚的化石似乎不難找到。到19世紀末，科學家發現，活在泥盆紀的掌鰭魚的鰭中具備所有腿骨結構，只是缺少腳和趾。他們認為，殘暴的泥盆紀太陽將水塘曬得日益乾涸，一些掌鰭魚不得不拖著鰭，「走」上陸地，去尋找深水區。在此過程中，它們的鰭變成四肢，並長出腳和趾，開始行走。這樣它們就變成了四足動物——我們的祖先。

　　為證實這一理論，科學家開始努力尋找最早登上陸地的四足動物化石。20世紀30年代，一群瑞典科學家為此造訪了格陵蘭島，在這趟旅程中，寡言少語的埃里克·賈維克發現了魚石螈化石。他用數十年時間完成對這種古生物的分析，證明魚石螈有手指和腳趾，並得出結論:當掌鰭魚拖著鰭掙扎登陸之後，它便演化成為最早的四足動物——魚石螈。

　　過渡形式:進化論核心

　　但立即有人指出，魚石螈不是直接從掌鰭魚進化而來。魚石螈是完全成形的四足動物，而掌鰭魚儘管有腿骨，卻仍然是魚。因此，必須找到一種「中間動物」，能顯示從魚向四足動物的轉變的確發生過。這種動物既能行走，又有一半像魚，亦即達爾文所說的「過渡形式」。

　　「過渡形式」是進化論的核心，「過渡形式」的化石也是物種演化中最重要的化石，同時也是最罕見的。它們只生活在非常短暫的過渡時期，數量很少。事實上，多年來只有一種被認為是「過渡形式」的動物——始祖鳥。

　　此後的幾十年間，科學家又發現了一些生活在泥盆紀的四足動物化石，並通過「地質考古」發現「乾旱進化說」不能成立。事實上，在泥盆紀末期，地表已變得異常濕潤，處處可見沼澤。四足動物的肢體不是用來行走，而是為了在濕地之間移動。

　　找到一塊微妙的顎化石

　　但那個謎仍然沒有答案:從魚向四足動物的轉變究竟發生過沒有？如果發生過，那麼半魚半四足動物這種「過渡形式」到底在哪裡？於是，古生物學家開始努力尋找「過渡形式」化石，只有找到這「缺失的一環」，才能駁倒「神創論」。

　　2000年，年輕的生物學家阿博格在東歐拉脫維亞一家博物館隨機抽取化石樣本。在一個30年沒有動過的抽屜中，阿博格發現一塊從未見過的、僅有幾厘米長的顎化石。通過對比分析，他認為，這就是魚和四足動物之間的「過渡形式」。其證明方法是把能夠區別魚和四足動物的解剖結構特點輸入電腦，阿博格發現，掌鰭魚的顎骨在一邊，泥盆紀四足動物的顎在另一邊，拉脫維亞這塊動物化石的顎在兩者中間。儘管是絕無僅有的證據，它卻證明由魚向四足動物的演變確確實實發生過。

[ 本帖最後由 syuan 於 2007-9-20 12:41 編輯 ]

這個嗎?

http://club.backchina.com/main/viewthread.php?tid=543518

提克塔利克(Tiktaalik)，或譯大淺水魚，是魚朝兩棲動物進化鏈上的一環，一些科學家認為其意義可以比擬始祖鳥。以下是幾篇英文的介紹文章。

1，http://en.wikipedia.org/wiki/Tiktaalik   
Wiki的介紹，比較全面

2，http://scienceblogs.com/pharyngu ... kes_another_gap.php
內有鰭向足進化圖

3，http://www.time.com/time/health/article/0,8599,1180415,00.html?cnn=yes
時代雜誌的科普報道

4，Edward B. Daeschler, Neil H. Shubin and Farish A. Jenkins, Jr (6 April 2006). A Devonian tetrapod-like fish and the evolution of the tetrapod body plan. Nature 440: 757–763
2006年 <自然>期刊上學術文章

[ 本帖最後由 syuan 於 2007-9-20 12:34 編輯 ]

原帖由 也和話 於 2007-9-20 12:22 發表
這個嗎?

http://club.backchina.com/main/viewthread.php?tid=543518

好象不一樣。我主貼的那個魚化石是2004年發現，2006年發表在<Nature>上的。我去去查查你的那條魚，過會彙報。

不是啦, 你說的那個已經絕種了.

原帖由 也和話 於 2007-9-20 12:22 發表
這個嗎?

http://club.backchina.com/main/viewthread.php?tid=543518

1，你那條魚(coelacanth)叫做腔棘魚，是唯一現生的總鰭魚類，更多故事見：

http://www.wiki.cn/wiki/%E8%85%94%E6%A3%98%E9%AD%9A

「是在約3.5億年前出現，6500萬年前即已絕滅的總鰭類（有穗邊鰭的同類）中的一種腔棘魚。總鰭魚類不但能呼吸空氣，而且能使用鰭來當作腳走路，這是魚類向兩棲類進化的重要證據。在距今4億年前的泥盆紀時代，腔棘魚的祖先憑藉強壯的鰭，爬上了陸地。經過一段時間的掙扎，其中的一支越來越適應陸地生活，成為真正的四足動物；而另一支在陸地上屢受挫折，又重新返回大海，並在海洋中尋找到一個安靜的角落，與陸地徹底告別了。」

總鰭魚類一度因為既無化石又無活物而被認為滅絕，但現代腔棘魚的發現，說明它們中有一支躲到深海中，並延續至今。

2，和我的魚(Tiktaalik)的進化關係可見：

http://en.wikipedia.org/wiki/Image:Fishapods.jpg

從圖上看Tiktaalik出現得比coelacanth更早，也更接近於兩棲動物。估計是前面說的」成功魚士「。

[ 本帖最後由 syuan 於 2007-9-20 13:18 編輯 ]

原帖由 syuan 於 2007-9-20 13:17 發表
在距今4億年前的泥盆紀時代，腔棘魚的祖先憑藉強壯的鰭，爬上了陸地。經過一段時間的掙扎，其中的一支越來越適應陸地生活，成為真正的四足動物

祝賀一下」成功魚士「。

hao!

成功魚士在水裡是吃肉的，上岸就只能吃素了。

原帖由 sousuo 於 2007-9-20 07:37 發表
成功魚士在水裡是吃肉的，上岸就只能吃素了。

這個問題和「男女如何同時進化」異曲同工

不一樣，第一個上岸的若是肉食動物就會面臨此問題，所以，第一個上岸的若是草食魚類，哪怕雜食魚類都更「合理」，上岸，一來沒了敵害，二來食物甚豐。

原帖由 sousuo 於 2007-9-20 21:37 發表
成功魚士在水裡是吃肉的，上岸就只能吃素了。

成功魚士是兩棲的，水裡吃葷陸上吃素，食物營養結構更合理，範圍更廣，患高血壓心臟病的可能性更小...

原帖由 sousuo 於 2007-9-20 08:15 發表
不一樣，第一個上岸的若是肉食動物就會面臨此問題，所以，第一個上岸的若是草食魚類，哪怕雜食魚類都更「合理」，上岸，一來沒了敵害，二來食物甚豐。

你沒懂我問題。
1 上岸的是一條魚么？這個就是為什麼說你問的和那個問題一樣的有趣。進化的就真是一個個體么？所以居然還有什麼男女同時進化的問題出來了。上岸應該是時機成熟時的趨勢，而不是一個兩個調皮鬼的冒險。
2  剛上岸的不會回水裡捕食么？怎麼就不看看鱷魚在哪裡捕食？

[ 本帖最後由 在美一方 於 2007-9-20 08:20 編輯 ]

兩棲不是兩吃，吃不同的東西要有不同的消化系統相配。

我剛才沒意識到你是特指提克塔利克(Tiktaalik)。

1，兩棲可以使它們可以從一個水域移到另一個水域覓食。提克塔利克(Tiktaalik)的近祖是生存在河流沼澤等淺水地形的。四肢的進化可以使它們比較容易的從一個水域到另一個水域覓食，從而擴大它們的食物圈。

2，你關於食草魚更有理由進化的分析有一定道理，但目前發現的過渡環節化石是肉食魚進化的並不表示食草魚沒有類似的進化，只是科學家目前還沒發現這樣的化石。

進化，當然是「一個個」個體在進化，不同個體隨機進化而表現為種群進化，這本身就是個問題。

插入譜系是從個體來的，還是種群的特徵，一直是我的問題。

時機成熟不是「科學」的描述，到象是小說家言。

鱷魚好象不是魚，在美筆誤了，有時還得拘泥於形態學的。

原帖由 sousuo 於 2007-9-20 08:50 發表
進化，當然是「一個個」個體在進化，不同個體隨機進化而表現為種群進化，這本身就是個問題。

插入譜系是從個體來的，還是種群的特徵，一直是我的問題。

時機成熟不是「科學」的描述，到象是小說家言。

鱷魚好象不是魚，在美筆誤了，有時還得拘泥於形態學的。

1 單個個體的進化如果不能遺傳，毫無用處，當進化的性狀可遺傳了，而且被自然選擇所favor了，就傳了也就擴大到種群了；

2 時機成熟怎麼就不是科學描述了？

3 我什麼時候說鱷魚是魚了？我不過是給你一個例子就是上了岸的也可以回水裡捕食。看看我原話？

最奇怪的就是同樣的自然環境，對不同的變異都favor。還說那魚，上岸幹什麼，吃飯還得回來，算favor呢，還是添麻煩。

時機成熟的科學性：什麼時機，怎麼成熟。

原帖由 sousuo 於 2007-9-20 23:26 發表
最奇怪的就是同樣的自然環境，對不同的變異都favor。還說那魚，上岸幹什麼，吃飯還得回來，算favor呢，還是添麻煩。

時機成熟的科學性：什麼時機，怎麼成熟。

上岸：(1) 可以躲避其它食肉魚；(2) 可以到其它水域吃飯。那魚原是生活在湖泊，河流和沼澤等淺水水域的，這種地形下兩棲是favor的。

時機：(1) 地質上陸地上升，原先的大水域被分割成小水域(湖，河流，沼澤等)；(2) 氣候上河流和沼澤可能每年都有枯水季節，是小水域分割成更小水域的情形，這時兩棲也是favor的。

我覺得環境惡劣往往促進進化，因為生存競爭更激烈。朝有利方向發生的變異能更快地被保存。

[ 本帖最後由 syuan 於 2007-9-21 00:02 編輯 ]

原帖由 syuan 於 2007-9-20 10:01 發表


上岸：(1) 可以躲避其它食肉魚；(2) 可以到其它水域吃飯。那魚原是生活在湖泊，河流和沼澤等淺水水域的，這種地形下兩棲是favor的。

時機：(1) 地質上陸地上升，原先的大水域被分割成小水域(湖，河流，沼 ...

謝謝。我認為時機還應該包括魚本身的發展已經使某些個體有了能上岸的身體條件。