從水中到陸地，古生物的進食方式發生了哪些變化？_風聞

新研究表明，肉鰭魚類提塔利克魚（Tiktaalik roseae）的進食方式與現代雀鱔魚類一樣——既能咬又能吸。

                                              提塔利克魚（頂部）和鱷雀鱔（底部）具有形狀類似的吻，表明覓食策略的趨同。

當地時間2月1日，美國芝加哥大學的研究人員在《美國國家科學院院刊》上發表論文稱，他們發現肉鰭魚類提塔利克魚（Tiktaalik roseae）的進食方式與現代雀鱔魚類一樣——既能咬又能吸。這表明啃咬（bite）進食方式最初是在水生生物中出現，後來才逐漸被應用在陸地生活中。

“水和空氣不同，水的密度更大，粘性更強，”論文第一作者、芝加哥大學的博士後研究員Justin Lemberg博士説。“這可能會給那些第一次離開水進入陸地的動物帶來一些挑戰，包括運動、繁殖、維持體內平衡、感覺處理以及覓食等方面。”

論文通訊作者、美國芝加哥大學的生物與解剖學特聘教授Neil Shubin補充説：“提塔利克魚生活在從水生到陸生的過渡轉折點上。”因此，研究提塔利克魚的化石殘骸可以為“陸地生命最初如何進化”這一問題提供新見解。

大多數水生脊椎動物通過吸力進食。為產生吸力，許多魚類可以通過橫向擴張頭骨張大嘴巴，產生負壓。頭骨之間的這種相對運動被稱為顱骨運動。

Lemberg説：“吸力進食在陸地上是無效的，因為它無法遠距離‘工作’，而且在陸地上也很難創建吸食所需的壓力密封。所以陸生脊椎動物不得不通過其他方法捕獵。但這一過程如何發生尚不明確。我們想研究一下提塔利克魚頭骨的縫合線，看看它們如何使用頭骨來捕食。”

隨後，科學家們使用先進的新型計算機斷層掃描技術（CT）對提塔利克魚頭骨的形態進行詳細檢查，識別出了一些關鍵新特徵，其中包括滑動關節。這種關節能夠讓動物進行必要的顱骨運動，使頭骨橫向擴張以產生吸力。

研究人員發現，提塔利克魚和鱷雀鱔的頭骨有明顯的相似之處。鱷雀鱔是一種“活化石”生物。歸功於其滑動關節，它在進食時可以協同使用側向猛咬動作和吸力。這些相似之處讓研究人員相信，提塔利克魚可能以同樣的方式進食。而這表明，相關適應可能在很久以前，動物還未在陸地定居之時就已經出現。

新研究不僅幫助我們瞭解了魚類祖先的進化以及提塔利克魚的生物學行為，也為人類的解剖學和發育提供了新見解。

Lemberg説：“從水中到陸地的過渡也是我們人類的事情。我們是如何走到今天這一步的？又適應了哪些進化‘怪癖’？”舉例來談，當分析提塔利克魚頭骨的活動範圍時，研究人員發現，有三根骨頭似乎移動得最多，這些骨頭最終併入了哺乳動物的中耳。“提塔利克魚的那三塊骨頭進化成了人類的‘聽覺之骨’，現代哺乳動物甚至還保留了一點顱骨運動。”

編譯：花花

審稿：西莫

責編：陳之涵

期刊來源：《美國國家科學院院刊》 

期刊編號：0027-8424

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https://phys.org/news/2021-02-clues-emerge-early-tetrapods-liveand.html

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