<p>指南者留学全国统一咨询热线：<a href="tel:4001831832" style="color:#1677ff; text-decoration:none;">400-183-1832</a>，全国各地区、各分公司联系方式均为此号码。</p><p>人类共有一个非常古老、结实、可能黏糊糊的祖先，有机体和进化生物学教授斯蒂芬妮&middot;e&middot;皮尔斯(Stephanie E. Pierce)将其描述为&ldquo;矮胖的鳄鱼蝾螈&rdquo;。</p> <p>&nbsp;</p> <p>超过3.3亿年前，当类鱼生物开始长出腿并在沼泽上迈出第一步时，它们开始了一条新的达尔文主义道路，朝着人类的大方向发展。但即使跨越年代鸿沟，这些被称为四足动物的早期动物的化石，也可以让我们了解我们自己的身体，特别是为什么我们生长得相对较快，而其他动物，比如今天的两栖动物，却以缓慢而稳定的速度缓慢前进。以蝾螈为例，它们像鱼一样的蝌蚪生活多年，然后经历蜕变成为幼崽，在那里它们会再停留2-3年。</p> <p>&nbsp;</p> <p>皮尔斯实验室前博士后、现任洛约拉大学(Loyola University)脊椎动物古生物学和古病理学助理教授梅根&middot;惠特尼(Megan Whitney)说:&ldquo;我们的策略，不仅是人类，也是哺乳动物，都是快速生长，然后达到成年体型，然后放缓。&rdquo;&ldquo;这种策略被认为是专门的。&rdquo;现在，根据一项新的研究，人类可能没有以前想象的那么特别，由此产生的见解可能有助于解释一些动物是如何以及为什么在陆地上发展出独特的进化优势的。</p> <p>&nbsp;</p> <p>这项研究由皮尔斯和惠特尼在芝加哥菲尔德自然历史博物馆的本杰明&middot;奥图和肯尼斯&middot;安吉尔奇克的帮助下发表在《通讯生物学》上。正如皮尔斯所说，博物馆拥有一个&ldquo;巨大的宝藏&rdquo;，是一种被称为Whatcheeria的特定四足动物的化石。该物种以前被认为是生长缓慢而稳定的物种之一。但是，通过研究这些古代生物的骨骼，研究小组发现，至少有一些鳄鱼蝾螈的生长速度比预期的要快得多，这可能有助于它们履行顶级掠食者的角色，甚至可以用它们粗壮的腿来完成传说中的爬出海洋到陆地的任务。</p> <p>&nbsp;</p> <p>&ldquo;四足动物的水/陆地转换是进化的标志之一，&rdquo;Angielczyk说。但是鱼不只是长出腿，在岸上爬行;这种转变远非顺利。其中一些早期生物可能进化出了更强壮的腿，让它们既能在沼泽中犁地，也能游泳。安吉奇克说:&ldquo;当时出现了大量的实验，有些实验成功了，有些失败了。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p>皮尔斯说，从Whatcheeria的骨骼来看，这种进化实验看起来像一幅马赛克，骨骼的一些部分似乎更适合陆地，而其他部分则适合水。这种大杂烩可能会使研究这些动物变得具有挑战性，但也非常有价值，这些动物栖息在我们谱系中最重要的进化时刻之一。与研究现代动物的生物学家不同，皮尔斯和她的团队无法在自然栖息地观察Whatcheeria。为了了解这些生物如何生活和适应新的陆地环境，他们在骨骼中寻找线索。其中一条线索&mdash;&mdash;生长速度&mdash;&mdash;在很大程度上说明了一种动物是如何生活和生存的。</p> <p>&nbsp;</p> <p><img src="https://news.harvard.edu/wp-content/uploads/2022/12/Press-Fig-122-1350x629.jpg" alt="A skeletal reconstruction of" width="808" height="377" />&nbsp;</p> <p>三角兽的骨骼重建图。Whatcheeria大腿骨的薄片显示了一种与高生长速率有关的骨头。在偏振光的照射下，这种幼年股尾草的无序组织表明，这种动物在生命早期生长得很快。图源:B. Otoo，颅骨重建</p> <p>&nbsp;</p> <p>今天，哺乳动物，包括人类、鸟类和爬行动物，都从年轻时开始相对快速地生长，向成年期倾斜，就好像它们的生命依赖于它一样&mdash;&mdash;在野外，它们经常这样做。这是一个超级特殊的特征，经过数百万年的进化修补，这就是为什么Whatcheeria是最早的四足动物之一，与鱼长出腿的时刻如此接近，被认为比这个特征要古老得多。</p> <p><br />惠特尼说:&ldquo;我们认为这些动物应该长得缓慢而迟缓。&rdquo;&ldquo;我们认为这是动物的祖先状态。所以，在我们的家谱中找到它是完全令人惊讶的。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p>惠特尼是团队的组织学专家;她检查骨头标本寻找证据(或者，用皮尔斯的话说，她&ldquo;像读故事书一样&rdquo;读它们)。研究小组共同研究了四个不同的发育阶段:幼年、亚成年、成年和骨骼成熟的成年。这时他们注意到一些奇怪的现象:幼鱼有纤维层状骨，这是一种快速沉积的类型，存在于生长速度加快的动物身上。此外，这些骨头没有纹路，这通常表明它们生长缓慢。因此，年轻的Whatcheeria似乎经历了季节变化&mdash;&mdash;从黑暗和寒冷到明亮和炎热&mdash;&mdash;这通常迫使动物暂停生长。</p> <p>&nbsp;</p> <p>&ldquo;这是个怪人，&rdquo;惠特尼说。</p> <p>&nbsp;</p> <p>对Whatcheeria来说，怪异可能是有益的。因为它可能是其生态系统中最大的捕食者，快速生长可能有助于它挫败竞争对手，使它有更好的机会生存到性成熟和繁殖。皮尔斯推测，这种较高的生长速度可能有助于物种在环境变化甚至大规模灭绝事件中幸存下来。</p> <p>&nbsp;</p> <p>任何为人父母的人都知道，为了快速生长，动物必须吃很多东西。没有稳定的卡路里来源，动物就会挣扎。并不是所有的早期四足动物或它们的古代表亲都发现自己走的是快速路线。皮尔斯说:&ldquo;在泥盆纪和石炭纪早期，生活着多种多样的动物，每种动物都有自己的生长和生活策略。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p>考虑到当今地球上生命的巨大多样性，这并不令人惊讶。但皮尔斯仍然很好奇，想了解更多关于这种早期多样性的知识，以及为什么快速发展的Whatcheeria选择了人迹罕至的道路。</p> <p>&nbsp;</p> <p>&ldquo;Whatcheeria是例外吗?&rdquo;皮尔斯问道。&ldquo;或者这是更多动物使用的一种策略?&rdquo;因为3.3亿年前的化石很难找到，所以这个问题很难回答，如果不是不可能的话。就连菲尔德博物馆的Whatcheeria cornucopia都是有限的。皮尔斯和惠特尼可以通过同步加速器和微计算机断层扫描收集证据，保存标本。但有些骨头隐藏着它们的秘密，除非切片并在显微镜下检查。</p> <p>&nbsp;</p> <p>&ldquo;对于已经死亡很长一段时间的动物来说，这是一个极有价值的数据来源，&rdquo;惠特尼说。&ldquo;让他们起死回生的方法。&rdquo;通过这样做，更好地了解我们自己。</p> <p>&nbsp;</p> <blockquote> <p>注：本文由院校官方新闻直译，仅供参考，不代表指南者留学态度观点。</p> </blockquote>