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侏罗纪时期的鲨鱼已经高度进化了

侏罗纪时期的鲨鱼已经高度进化了

侏罗纪时期的鲨鱼已经高度进化了Credit: C: Manuel Andreas Staggl

据美国物理学家组织网(by University of Vienna):软骨鱼在进化史中的变化比以前认为的要大得多。这一论点的证据来自一种新的类似鳐鱼的鲨鱼化石,原棘鲨,它表明鲨鱼在侏罗纪晚期已经高度进化。这是维也纳大学古生物学系古生物学家帕特里克·l·詹布拉(Patrick L. Jambura)领导的一个国际研究小组最近的一项研究成果,该成果最近发表在《多样性》(Diversity)杂志上。

软骨鱼(鲨鱼、鳐鱼和鼠鱼)是一种进化上非常古老的动物,在4亿多年前恐龙出现之前就已经生活在地球上,并且在所有五次大灭绝中幸存下来。他们的化石遗骸可以在世界各地大量发现——然而,通常只有牙齿保留下来,而软骨骨骼与身体其他部分一起腐烂,不会变成化石。

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在德国巴伐利亚州的Solnhofen群岛,一个所谓的“Konservat lagersttte”中,由于特殊的保存条件,晚侏罗世脊椎动物(包括软骨鱼类)的骨骼遗骸甚至皮肤和肌肉的印记都被保存了下来。研究小组利用这种情况,在现代基因证据的帮助下,进一步研究了已经灭绝的物种原棘鲷在鲨鱼和鳐鱼进化中的作用。

该研究的作者Patrick L. Jambura解释说:“原棘鲨具有今天在鲨鱼和鳐鱼身上发现的特征。原棘鱼生活在大约1.5亿年前,是一种1.5米长的背腹扁平软骨鱼,胸鳍扩张,每个背鳍前都有一个突出的鳍刺。尽管从保存完好的化石中已经知道,但自从1918年首次被描述以来,原菠菜属的系统发育位置一直困扰着研究人员。

“特别令人感兴趣的是,”Jambura继续说道,“原棘鲨是否代表了鲨鱼和鳐鱼之间的过渡,作为一个‘缺失的环节’——这一假设在过去的25年里已经在专家中获得了相当大的吸引力。”或者,原棘鲨可能是一种非常原始的鲨鱼,是鳐鱼和鲨鱼的祖先,或者是某种鲨鱼群的祖先,Galeomorphii,包括今天的大白鲨——所有这些都是令人兴奋的想法,其合理性现在已经被科学家澄清。

侏罗纪时期的鲨鱼已经高度进化了

德国晚侏罗世鲨鱼化石。redit: C: Sebastian Stumpf

一个谜团解开了,另一个仍未解开

结合最新的化石发现,Jambura和他的国际团队利用遗传数据(线粒体DNA)重建了现存鲨鱼和魟鱼的家谱,并利用形态学数据嵌入了化石组——包括原脊椎动物。分析结果令人吃惊:原棘鲨既不是“缺失的一环”,也不是鳐鱼,也不是原始鲨鱼——而是高度进化的鲨鱼。

“我们倾向于认为进化是一个分等级的、类似梯子的系统,在这个系统中,年长的群体位于底部,而人类作为地球历史上非常年轻的物种,位于顶部。然而,事实上,进化从未停止过,甚至对于这些原始的代表来说,但是他们通过他们DNA的变化继续日复一日的进化,就像我们一样。这是它们能够适应不断变化的环境并生存至今的唯一方式,”Jambura说。

尽管软骨鱼类作为一个群体存活至今,但大多数物种在其进化过程中消失了,包括原棘鱼。为什么约1.45亿年前原角鲨在侏罗纪-白垩纪的分界线上灭绝了,为什么今天没有可比的鲨鱼物种,而生态上类似适应的鳐鱼至今相对没有变化,这仍然是一个谜。

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