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魚是陸地四足動物的祖先嗎?這位82歲的中國古生物學給出了來自遠古的答案!

在生命「進化樹」上,

人類屬於四足動物,

大約在3.8億年前,肉鰭魚類登上陸地,

演化出了四足動物;

但哪一種肉鰭魚類

才是人和魚的最近共同祖先呢?

數百年間,這個「謎」在古生物學界懸而未決。

人類從何而來?

海洋生物是孕育人類歷史的起源嗎?

對古魚類的研究跟今人生活有何關係呢?

這些看起來很深奧的海洋生物問題,

被82歲的中國古生物學家,

給出了最好的科學解釋。

就在上個周的3月22日,

82歲的中國古生物學家張瀰漫,

獲得了由聯合國教科文組織與歐萊雅基金會頒發的

「世界傑出女科學家獎」,

頒獎詞中是這樣闡述她的貢獻:

為水生脊椎動物向陸地演化提供了化石證據。

魚:是陸地四足動物的祖先嗎?

在世界古生物研究界普遍認為:

自從達爾文時代以來,

人們認為包括我們自己在內的

陸地脊椎動物,即四足動物,

是由水中的脊椎動物——魚逐步進化過來的,

特別是要經過肺魚的中間狀態演化而來。

肺魚既能通過鰓呼吸,也能通過肺呼吸,

看起來,好像肺魚和四足動物有著親密親緣關係,

事實是這樣的嗎?

質疑:魚化石揭露真實的海洋生物奧秘

張瀰漫,這位82歲的古生物研究者,

對此提出了深深的質疑,

也讓我們對海洋生物世界有了全新的認識,

魚化石就是她的研究標本。

在對距今4億年前泥盆紀楊氏魚

和總鰭魚化石進行研究後,

她發現總鰭魚是沒有內鼻孔的,

而沒有內鼻孔,

就證明這種魚類無法離開水在空氣中呼吸,

也就沒有在陸地上生活的基礎,

這說明古總鰭魚是現代兩棲類祖先的觀點

值得商榷。

1982年,她採用連續磨片法、臘制模型的方法,

完成了對泥盆紀原始肉鰭魚類——

楊氏魚頭顱的三維重建。

什麼是連續磨片法?

連續磨片法就是,

把楊氏魚化石封閉在石膏模型中,

每磨去1/20毫米就繪製一張截面圖案,

從而了解其內部結構。

這種方法可以精細復原

楊氏魚腦顱、腦腔及血管、神經通道的結構,

就連採用最新的CT照影法,

也無法得到這樣準確的信息。

她畫了540多張圖,

把它們貼在平整的石頭上,

用熔化的石蠟和蜂蠟,

製作出薄薄的拓片,

再將剖面圖雕刻出來……

最後,所有的剖面「拼裝」出一個

20倍等比例放大的標本。

楊氏魚除了沒有內鼻孔,

張瀰漫還發現它沒有鼻淚管、顱中關節等結構,

這些結構此前同樣被認為是

古總鰭魚是兩棲類祖先的證據,

她同時對比了英、德、法記過收藏的相關標本,

證實了這一發現的普遍性。

隨後,她還對與肺魚更加相像的

奇異魚進行了研究,

研究表明肺魚不是四足動物的直接祖先。

楊氏魚:魚類演化的重要標本

為紀念中國古生物學家老前輩楊鍾健院士,

張瀰漫將鑒定出的這種全新的肉鰭魚類化石

起名叫「楊氏魚」,

在研究中,張瀰漫發現:

楊氏魚身上的很多特點都和

肉鰭魚類中的總鰭魚類很像,

比如,都沒有內鼻孔。

隨著中國雲南曲靖陸續發現震動古生物界的

泥盆紀、志留紀魚化石,

張彌曼的觀點逐漸獲得學界認同,

肉鰭魚類起源的中心地區也逐漸

從歐洲和北美轉向了中國雲南曲靖。

而約4.3億年前到4億年前,

雲南東部還是一片處於赤道附近的熱帶淺海,

海里陸續「游」出了包括

斑鱗魚、楊氏魚、奇異魚、全頜魚、麒麟魚在內的

「明星物種」,

也譜寫了魚類從海洋向陸地演化的關鍵篇章。

海洋化石樣本:為礦產開發提供斷代參考

在中新生代含油地層魚化石研究中,

這些研究無脊椎動物的科學家們,

還給國家礦產、石油的開發提供了基礎的地質資料,

是不是很神奇?

其實在傳統石油地質理論中認為:

石油僅僅為海洋生物生成,

中國人提出「陸相生油」理論,據此發現了大慶油田,

但大慶油田開發之初,

不少人都認為含油層是距今1.5億年的早白堊紀,

石油勘探也應該集中在相應的地層內進行;

張彌曼根據地層中的化石樣本,

結合對東亞地區古魚類演變規律的研究提出:

含油最豐富的地層應該在

距今1億年左右的晚白堊紀時代,

是海陸交互相的。

直到1990年代,

大慶油田三位研究人員通過其他方向的研究,

把大慶深油最主要的層位上到晚白堊世

與張彌曼當年提出的觀點一致。

從一個小小的海洋魚化石開始,

認識生物演化的進程,

真的要為這個時代偉大的女性科學家點贊,

為海洋科學世界的博大點贊,

而如果你也萌發了對海洋研究的熱情,

那青島水族館絕對可以滿足你的所有好奇心!

一起來探尋海洋生物的奧秘吧!


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