发现第一个“明确无误”的三叠纪时代蚓螈化石 揭示现存两栖动物的起源

发现第一个“明确无误”的三叠纪时代蚓螈化石 揭示现存两栖动物的起源

来自Funcusvermis gilmorei的下颌的显微照片,在石化森林国家公园古生物学实验室的Thunderstorm Ridge化石遗址的沉积物进行微观分类时发现后不久。

(蜘蛛网eeook.com)据美国物理学家组织网(作者:弗吉尼亚理工大学):新发现的最小的化石可以颠覆古生物学家对我们历史的了解。

来自弗吉尼亚理工大学和美国石化森林国家公园等地的古生物学家团队发现了第一个“明确无误”的三叠纪时代蚓螈化石 - 已知最古老的蚓螈形化石 - 从而将这种小型穴居哺乳动物的记录延长了大约3500万年。这一发现还填补了已知两栖类生物历史化石记录中至少8700万年的空白。

该化石最初是由弗吉尼亚理工大学科学学院地球科学系的博士生本·克里格曼(Ben Kligman)在2019年的一次挖掘中在亚利桑那州石化森林国家公园共同发现的。这块化石被克里格曼命名为Funcusvermis gilmorei,将蚓虫的历史追溯到3500万年前的三叠纪,大约在2.5亿至2亿年前。

在今天发表在《自然》杂志上的这项新研究之前,已知只有10个蚓螈化石,可以追溯到大约1.83亿年前的侏罗纪早期。然而,根据克里格曼的说法,以前的DNA研究估计了蚓螈的进化起源可以追溯到石炭纪或二叠纪,大约3.7亿至2.7亿年前,标志着8700万年的差距。然而,没有发现这样的化石。

“最古老的蚓螈化石的发现凸显了新化石证据的关键性质。如果没有这样的化石,古生物学和进化中许多最大的悬而未决的问题就无法解决,“克里格曼说,他之前发现了一种 2.2 亿年前的犬齿兽或干哺乳动物,这是现代哺乳动物的前身。“蚓螈化石非常罕见,它们是在古生物学家寻找其他更常见动物的化石时偶然发现的。我们发现一个是完全出乎意料的,它改变了我的科学兴趣轨迹。

这些化石的发现是由克里格曼和石化森林国家公园的学生实习生泽维尔·詹金斯(Xavier Jenkins)于2019年发现的,他现在是爱达荷州立大学的博士生,当时两人正在通过显微镜处理来自公园绰号雷暴岭的化石沉积物。克里格曼说,Funcusvermis是在大约2.2亿年前的钦勒地层中发现的,当时亚利桑那州位于赤道附近,位于超级大陆盘古大陆的中心部分。当时这个地区气候炎热潮湿。今天,亚利桑那州仍然炎热,但湿度很低。

“在显微镜下看到第一个下巴,有独特的双排牙齿,让我的背部发冷,”克里格曼说。“我们立即知道这是蚓螈,这是迄今为止发现的最古老的蚓螈化石,也是千载难逢的发现。

在这一发现之前,化石记录中8700万年的差距掩盖了蝾螈的早期进化历史,导致科学家之间就蚓螈与其两栖动物亲戚青蛙和蝾螈的关系进行了长达数十年的辩论。

发现第一个“明确无误”的三叠纪时代蚓螈化石 揭示现存两栖动物的起源

Ben Kligman在亚利桑那州国家石化森林的Thunderstorm Ridge化石遗址。(亚当·马什)

“Funcusvermis扩展了所有已知的化石和现存的蚓螈中出现的潮湿赤道模式,表明蚜虫的生物地理历史一直受到对这些生态环境的限制,可能是由于与湿度相关的生理限制,并受到盘古大陆碎裂后大陆板块进出湿赤道区的漂移的限制,“克里格曼说。

现代蚓螈是没有四肢的两栖动物,身体呈圆柱形,头骨紧凑,呈子弹形,可以帮助它们在地下挖洞。现在,蚕蛹只在南美洲和中美洲、非洲和南亚的家园,它们一生都在落叶或土壤中挖洞,寻找蠕虫和昆虫等猎物。这种地下的存在使科学家很难研究蝴蝶。克里格曼开玩笑地将现代凯西里人描述为“拥有蠕虫身体的无眼袜子木偶”。

Funcusvermis实际上与早期青蛙和蝾螈化石具有更多的骨骼特征,这加强了蝾螈与这两个群体之间共同起源和密切进化关系的证据。Funcusvermis还与古生物学家称为dissorophoid temnospondyls的古代两栖动物群共享骨骼特征。Kligman补充说:“与活着的蚓螈不同,Funcusvermis缺乏许多与地下挖洞相关的适应性,这表明在蝾螈进化的早期阶段,与地下生活方式相关的特征的获取速度较慢。

为该曲调命名

现在,这是有趣的部分:属名“Funcusvermis”的灵感来自俄亥俄州球员1972年的歌曲“Funky Worm”,来自他们的专辑Pleasure,这是作者最喜欢的歌曲,经常在Thunderstorm Ridge挖掘化石时播放。“Funcus”源自英语单词Funky的拉丁化形式,意为欢快,有节奏的舞曲形式,而“vermis”源自拉丁语中的蠕虫。(顺便说一下,这是一首很棒的歌。即时耳虫,可以这么说。

物种名称gilmorei是为了纪念费城德雷塞尔大学自然科学院的收藏经理Ned Gilmore。(Kligman来自费城,本科时自愿参加吉尔摩的爬虫学湿收集。“他是一位重要的导师,帮助激发了我对化石和两栖动物的兴趣,”克里格曼说。

该研究的共同作者包括弗吉尼亚理工大学地球科学系的助理教授Michelle Stocker和副教授Sterling Nesbitt以及Fralin生命科学研究所全球变化中心的成员。其他作者包括首席古生物学家亚当·马什;马修·史密斯,博物馆馆长;和威廉帕克,科学和资源管理主管,都在石化森林国家公园;以及华盛顿大学伯克博物馆和生物系的博士后研究员布莱恩·吉。

“正如同名歌曲所说,它是世界上最有趣的蠕虫,”马什打趣道。

发现第一个“明确无误”的三叠纪时代蚓螈化石 揭示现存两栖动物的起源

弗吉尼亚理工大学和石化森林国家公园古生物学家于2018年夏天在雷暴岭挖掘。(本·克里格曼)

斯托克补充说:“我们收集的东西真正决定了我们可以说哪些动物在场,有多少动物,以及它们长什么样。如果不使用这些方法进行化石收集和分析,我们将错过对这个三叠纪生态系统的许多重要方面的了解。现在我们有了寻找什么骨头以及如何寻找它们的搜索图像,看看还有哪些化石产地保存了这些早期的两栖动物,这将是令人兴奋的。

内斯比特说,这样的发现可以重置古生物学的游戏板,从最好的意义上说。“这一发现清楚地表明,一些你几乎看不到的化石可以极大地改变我们对你今天可以看到的整个群体的理解,”他说。

自2019年以来发生了什么

克里格曼说,在2019年首次发现的石化森林国家公园,截至2022年夏季,至少70只Funcusvermis个体的下颚已被恢复,使该地区成为“有史以来发现的最丰富的生产盲肠的骨床化石”。

Kligman说,只发现了少量的Funcusvermis骨骼,包括上下颌,椎骨和后肢的一部分。所有发现的骨头都是脱节的,而不是完整的骨骼。没有完整的骨骼,Kligman和他的研究人员无法准确确定Funcusvermis的体长,但从孤立的元素中推断,例如下颚不到四分之一英寸长,表明Funcusvermis是一种微小的动物。

“自2017年发现以来,雷暴岭遗址已经产生了从淡水鲨鱼到恐龙的60多种动物,”克里格曼说。“最近描述了在这个地点发现的其他几个新物种。来自该地点的许多其他新物种目前正在研究中,并将在未来几年发表。

换句话说,完全期待古生物学家对化石历史的了解更加颠覆。




上一篇 下一篇 TAG: 化石 两栖动物 三叠纪 蚓螈