自19世纪末以来,科学家一直认为最早的陆地脊椎动物通过类似两栖动物的生命周期进化——先孵化成水生幼虫,然后变态发育为陆生成体。这种变态能力被认为是脊椎动物得以殖民陆地的关键发育创新。新的证据表明,对于茎四足动物来说,情况并非如此
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化石表明,生长是通过直接发育模型进行的,而非变态发育。幼体孵化时已经具备了陆地生活的身体结构。研究人员提出,肢体发育的加速——在生长过程中更早地形成功能性腿部——可能是完成向陆地过渡的先决条件。换句话说,不是从幼虫转变为成体的能力使早期四足动物能够在陆地上生活,而是孵化时就拥有功能性肢体的能力
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这一发现挑战了经典的线性故事,即"一些鱼类进化成两栖动物,而其中一些两栖动物又进化成爬行动物"。最早的四足动物比人们之前认为的更不像现代两栖动物。这对于理解包括爬行动物、鸟类和哺乳动物祖先在内的整个陆地脊椎动物的进化轨迹具有深远意义。
这项研究为越来越多的证据增添了新内容,表明从水到陆的过渡比曾经假设的要复杂得多,也更不具线性。早期的研究已经表明,早期四足动物在发育出四肢后很长一段时间内仍保留着水生特征和生活方式。新的化石证据现在表明,它们的生命周期也与现代两栖动物有着根本的不同。