發表在《Proceedings of National Academy of Sciences》上的新研究結果提供瞭可以證明基於咬食的進食方式最初是在水生物種中進化出來的後被用於陸地上的證據。
這項研究的首席Neil Shubin表示，提塔利克魚其平頭骨會讓人想起鱷魚。研究它的化石殘骸可以為瞭解陸地生命最初是如何進化的關鍵特征提供新見解。
“水和空氣不同，水的密度要大得多，粘性也大得多，”芝加哥大學博士後研究員、該研究的首席作者Justin Lemberg說道，“這可能會給那些第一次離開水進入陸地的動物帶來一些獨特的問題，包括運動、繁殖、維持體內平衡、感覺處理，當然還有覓食方面的挑戰。如果你不能在陸地上養活自己那你怎麼能殖民它？”
大多數水生脊椎動物使用吸力進食來幫助將獵物拉進嘴裡。為瞭產生吸力，許多種類的魚可以橫向擴張它們的頭骨來擴張嘴巴並產生負壓。頭骨之間的這種相對運動稱為顱骨運動。
Lemberg表示，通過吸力進食在陸地上是無效的，因為它不再在遠距離工，而且很難創建所需的壓力密封來吸引一些東西，“所以陸生脊椎動物不得不轉向其他方法來捕捉獵物。但關於這一過程是如何發生的化石證據尚不明確，比從鰭到肢的轉變更為模糊。我們想特別研究一下提塔利克魚頭骨的縫合線，看看它們是否能告訴我們頭骨是如何被使用的。”
研究小組使用先進的新型計算機斷層掃描(CT)分析對提塔利克魚頭骨的形態進行瞭詳細的檢查。這使得他們能夠識別出在其他技術中沒有發現的關鍵新特征，包括滑動關節，據悉，該關節允許動物進行必要的顱運動從而使其頭骨側向擴張以產生吸力。
Shubin說道：“我們在2004年發現瞭提塔利克魚，當時用經典的方法進行瞭制備，即一粒一粒地從化石中移除巖石。等到Justin加入這個項目的時候，我們有瞭CT掃描技術，這讓我們得以看到3D頭骨並把每個部分單獨取出來以看看它的形狀和運動。使用CT分析改變瞭我們思考頭骨的方式。”
研究人員指出，提塔利克魚和早期對鱷雀鱔頭骨的分析工作有著明顯的相似之處。鱷雀鱔是一種“活化石”，以前人們認為它隻會用側向的猛咬動作來捕捉獵物。在2019年的一項研究中，Lemberg等人發現，雀鱔在進食時可以協同使用側向捕捉和吸力，這是由於它們頭骨上獨特的滑動關節幫助它們在咬東西時產生吸力。
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，這表明這種適應可能在很久以前，動物還沒有在陸地上定居之前就已經進化瞭。
Shubin表示：“真正令我震驚的是，陸地上四足動物使用的每一項創新和發明最初都是以某種形式出現在魚類身上，包括肺、附屬物，現在則是進食。”
除瞭讓人們瞭解遙遠魚類祖先的進化，更好地瞭解像提塔利克魚這樣的生物的生物學和行為則可以為人類自己的解剖學和發展提供新的見解。
Lemberg說道：“從水到陸地的過渡的巧妙之處在於它是我們個人的事情。我們是如何走到今天這一步的？我們適應瞭哪些進化怪癖？”
Lemberg為此舉瞭個例子。他指出，當分析提塔利克魚頭骨的活動范圍時，有三根骨頭似乎移動得最多，而這些骨頭最終都並入到哺乳動物的中耳中。“提塔利克魚的那三塊骨頭是我們用來聽聲音的。現代哺乳動物還保留瞭一點頭顱運動！”
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