3.8億年前的神秘魚類,身披鎧甲堅硬無比,受精方式顛覆人類認知

盾皮魚綱,原始有頜魚類,身披骨甲,具有上、下頜和較發達的偶鰭,頭部及身體前部被蓋骨板,後部裸露或被鱗。大約生活在距今3.85億年前的志留紀到泥盆紀時期,共繁衍近7000萬年現已滅絕。

 

盾皮魚是魚類中內容比較龐雜的一大類群,其類數量多,分佈幾乎遍及全球,生存期限又相對較短,堅硬的骨甲易於保存成化石,因此具有重要的生物地層意義。

科廷科技大學的副教授Kate Trinajstic博士與其研究團隊曾在澳大利亞西北部沉積岩結構中發現盾皮魚化石,研究人員通過對盾皮魚化石中的軟組織纖維和肌肉組織研究分析,發現盾皮魚有發育良好的頸部肌肉和腹肌。但在這項研究問世之前,人們普遍認為腹肌最早產生於最早走上陸地的動物身上。這項研究推翻了該觀點,並且證明在進化史上,肌肉應出現於更早時期。

 

除「身披鎧甲」、「體藏腹肌」之外,盾皮魚還具有更重要的研究意義。澳大利亞阿德萊德市弗林德斯大學古生物學家John Long作為研究主要作者曾在《自然》雜誌上發表過一項關於盾皮魚繁殖方式的研究成果的論文。

該研究表明,因盾皮魚是已知最早的採用插入式性行為的動物,生物的性歷史或將被改寫。在此之前,生物學家們認為從體內受精向體外受精的逆轉,在進化上幾乎不可能存在。

 

首先,研究人員在盾皮魚化石中,發現其利用鰭足結構完成雄性器官插入雌性體內釋放精子的體內受精繁殖。

其次,分析盾皮魚之前的系譜圖,無顎魚是通過將精子和卵子排入到水中結合的體外受精方式進行繁殖,而它們的部分旁系隨時間演化成無顎的七鰓鰻,時至今日七鰓鰻仍使用該方式進行繁殖。

再者,一個更早的盾皮魚種群反弓類,其也是體內受精進行繁殖。這使得該交配方式的出現時間至少提前了1000萬年。並且,反弓類是最「基礎」的有顎脊椎動物,既然它都是體內受精,那所有盾皮魚便都可通過體內受精方式進行繁殖。

 

不過,在漫長的進化過程中,不知因何原因,在第一批有顎脊椎動物進化出體內受精方式後,這種方式又在進化出現代有顎魚類最後共同祖先的「鏈條處」丟失。即盾皮魚的子孫將體內受精的性行為轉化為體外受精。在此之後,它們的一些後代「再次發明」了具有類似功能的器官。

 

而包括英國倫敦帝國理工學院古脊椎動物學家Martin Brazeau在內的研究人員則認為,基於其顱骨結構來看,盾皮魚可能並不是一個單源種群。該推測意味著人類與盾皮魚源於同一祖先,甚至於盾皮魚就是人類的祖先。