如果我们的祖先选择回到水里，会发生什么？

　　我们很容易认为生物演化是一个简单的线性过程，但有些发现会提醒我们，生命之树拥有诸多复杂的枝杈。
　　撰文二七
　　审校clefable
　　最近两年，一种看起来奇奇怪怪的古生物再次走进了人们的视野中。它的走红是因为一张（或者应该说是一类）梗图：画面中央是一个长相类似鱼和鳄鱼混合体的生物，图片四周是拿着棍棒、长矛或是枪械的人，人们叫喊着滚回水里去！。
　　表情包示意（原图来源：ZinaDeretsky；制图：二七）
　　想要理解这张梗图的意思，需要具备一些生物演化的背景知识。图中这个似鱼非鱼、似螈非螈的生物名为提克塔利克鱼，它展现了从鱼到四足动物演化的关键阶段：它的胸鳍中，既有发达的长骨支撑着手臂，还演化出了灵活的腕关节。这说明它能够用鳍将身体支撑在水底活动，可能偶尔也会冒险来到陆地上，迈出鱼类登陆的关键一步。
　　现在我们就能理解这张梗图的意思了：被搞得筋疲力尽的现代人希望能穿越时光，把提克塔利克鱼赶回水中，终止鱼到四足动物的演化，来从根本上解决人类社会面临的种种问题。
　　其实，提克塔利克鱼的一种近亲就是这样做的：在演化出初步离开水体的能力后，这种生物打了退堂鼓，选择回到安心与信赖的水中，而不是去陆上探险。
　　长胳膊的鱼
　　故事依然要从提克塔利克鱼说起。2004年，美国芝加哥大学的尼尔舒宾（NeilShubin）和同事在加拿大北极圈内发现了一种独特的鱼类化石，这就是罗氏提克塔利克鱼（，简称为提克塔利克鱼）。
　　作为一种生活在约3。8亿年前的泥盆纪的鱼类，它却呈现出了非常接近四足动物的形态。提克塔利克鱼的胸鳍比当时已知的任何化石鱼类都更加先进，它既有发达的长骨支撑手臂，还演化出了灵活的腕关节。提克塔利克鱼的头骨也非常独特，拥有长而扁平的吻部和类似四足动物的脑颅。
　　2006年，这项研究发表在《自然》杂志上，引发了极大的轰动。从此之后，提克塔利克鱼几乎成了从鱼到螈的代名词，以至于当人们试图追溯当下面临的全球问题的根源时，一下子就选择了它。
　　图片来源：《环球科学》2021年6月刊；绘图：楚步澜（BrianChoo）；制图：埃米莉S达姆斯特拉（EmilyS。Damstra）
　　事实上，提克塔利克鱼并不是舒宾那次北极圈之行的唯一收获，就在发现提克塔利克鱼化石的前几天，舒宾和同事在大约1500米之外，曾发现过其他一些散落在岩石中的化石。
　　在岩石表面，我们可以看到下颌的碎片，长约5厘米，长有尖牙。另外还有一些斑驳的白色的鳞片。现任宾夕法尼亚州立大学副教授的托马斯斯图尔特（ThomasStewart）回忆道，他曾在舒宾的实验室工作，参与处理了这批野外考察采集的化石。
　　研究团队收集了好几块这样的标本，但回到实验室后，团队的注意力都放在了提克塔利克鱼身上，这些标本都放在了仓库深处，等待着进一步检查。
　　斯图尔特正在检查化石标本（图片来源：TomStewart）
　　遗世之珠
　　2020年，在斯图尔特和同事的努力下，这批化石重见天日。仅仅从外面的鳞片和下颌看来，这显然是一种生活在水下，并且具有强大捕食能力的生物或许就是某种和提克塔利克鱼一样的四足形类动物。这引发了研究者看看岩石内部藏着的化石的想法。
　　他们使用了最近古生物领域的流行技术显微CT扫描。这种方法利用X射线穿透岩石内部，可以将密度不同的化石和岩石区分开来，从而在不破坏岩石的情况下，重现岩石内埋藏的化石。
　　CT图像显示，这些岩石中包括了一条鱼几乎完整的胸鳍和上肢，尤其是保存了一根独特的肱骨（对应着我们上臂的骨骼）。起初，研究者以为这是一条幼年的提克塔利克鱼，因为它体型更小，大部分骨骼的差异也可以用还没有发育来解释。但这条鱼的肱骨一下子将它和提克塔利克鱼区别了开来。
　　早期的四足形类动物，比如提克塔利克，它的肱骨下侧有一个突出的脊，一处很有辨识度的隆起肌肉就附着在这里。就是这些骨骼特征告诉我们，这些四足动物的祖先在上岸前就拥有了有力的鳍，或者也可以说手臂。斯图尔特介绍道。它们生活在湖泊和溪流的底部，用鳍（或手臂）支撑自己，最早的那些生活在水底，后来者逐渐走上了陆地。
　　奇基克塔尼鱼（图片中央）和比它大一圈的提克塔利克鱼（图片来源：AlexBoersma）
　　退堂鼓一级选手
　　在最近发表于《自然》的一篇论文中，斯图尔特和同事正式介绍了这具新的化石。它被命名奇基克塔尼鱼（），属名来自因纽特语的Qikiqtaaluk，这是化石遗址所在地的名字。种名则是为了纪念已故的演化生物学家戴维韦克（DavidWake）。
　　奇基克塔尼鱼的鳍和我们所见过的任何鱼类或四足动物都不一样。与那些从未上过岸的鱼类比起来，奇基克塔尼鱼的鳍呈现出了完全不同的模式：它已经长出了发达的肱骨（对应我们上臂的骨骼）、桡骨和尺骨（对应我们下臂的两根骨骼），这说明它们似乎已经经历了由鳍向四肢的演化过程，做好了登陆的准备。
　　可是与正在努力上岸的四足形类动物比起来，奇基克塔尼鱼的鳍明显缺乏力量：与提克塔利克鱼比起来，它的肱骨变得更薄，形状像个回旋镖，也缺少肌肉能够附着的部位。这样薄弱的鳍很可能无法将它们的身体支撑起来，只能用来游泳。系统发育分析似乎也给出了类似的答案：在谱系树上，奇基克塔尼鱼与提克塔利克鱼的亲缘关系更近，属于四足形类动物。
　　只有一种猜测能最合理地解释这样矛盾的鳍：当其他早期的四足动物在水边玩耍，试图探索广袤的陆地时，奇基克塔尼鱼选择了一条不同的路：它们曾试图离开水中，但在中途转了向，重新回到了水中生活。
　　提克塔利克经常被视为一种过渡动物，因为你很容易在它身上看到水中生命到陆地生命的变化。但我们知道，在演化过程中，事情并不总是那么简单。斯图尔特说，演化并不是一个简单的线性过程，而是一棵复杂的大树。在演化过程中，不同分支会朝着不同的方向前进，有的能够一路高歌演化至今，而另一些则会消失在生命历史的长河中。
　　奇基克塔尼鱼展现了一段罕见的过程，斯图尔特说，从普遍意义上讲，奇基克塔尼鱼并不是一种成功的物种，但它让我们看到了那棵枝干虬结的生命之树。
　　相关论文：
　　https：www。nature。comarticlesnature04637
　　https：www。nature。comarticless4158602204990w
　　参考链接：
　　《环球科学》2021年6月刊P4249
　　https：www。eurekalert。orgnewsreleases958886
　　https：theconversation。commeetqikiqtaniaafossilfishwiththegoodsensetostayinthewaterwhileothersventuredontoland186116
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