根據(jù)澳大利亞一處重要化石遺址的新證據(jù)，地球爬行動物的起源可能比以前認(rèn)為的要早 4000 萬年。弗林德斯大學(xué)教授約翰·朗和他的團隊發(fā)現(xiàn)了一種有爪足的羊膜動物留下的化石足跡，這種動物很可能是一種爬行動物，可以追溯到大約 3.5 億年前的石炭紀(jì)。

“一旦我們確認(rèn)了這一點，我們就意識到這是世界上最古老的爬行動物在陸地上行走的證據(jù)——而且它將它們的進化時間比北半球以前的記錄提前了 3500 萬到 4000 萬年，”弗林德斯大學(xué)古生物學(xué)戰(zhàn)略教授朗教授說。

足跡和痕跡已突出顯示。前腳印（Manus）顯示為黃色；后腳印（Pes）顯示為藍(lán)色。圖片來源：Grzegorz Nied?wiedzki

該發(fā)現(xiàn)發(fā)表在《自然》雜志上，表明這些動物起源于古老的南部超大陸岡瓦納，以澳大利亞為中心。

這些化石足跡是在澳大利亞維多利亞州北部的曼斯菲爾德地區(qū)發(fā)現(xiàn)的，很可能是由一種矮壯的小型動物留下的，朗教授稱這種動物類似于巨蜥。

亞倫·卡門斯博士、約翰·朗教授和愛麗絲·克萊門特博士在弗林德斯大學(xué)古生物學(xué)實驗室里，與化石足跡復(fù)制品合影。圖片來源：弗林德斯大學(xué)

“這一發(fā)現(xiàn)對于四足動物早期進化具有深遠(yuǎn)的意義，”朗教授說。

“所有干四足動物和干羊膜動物譜系肯定都起源于泥盆紀(jì)——但四足動物的進化速度要快得多，而且泥盆紀(jì)四足動物的記錄遠(yuǎn)沒有我們想象的那么完整。”

冠群羊膜動物（包括哺乳動物、鳥類和爬行動物）的化石記錄始于晚石炭紀(jì)（約3.18億年前），而此前最早的冠群四足動物體化石來自約3.34億年前，最古老的足跡約有3.53億年前。

這表明現(xiàn)代四足動物群起源于早石炭世，而現(xiàn)代羊膜動物群出現(xiàn)于晚石炭世早期。

圖表顯示了發(fā)現(xiàn)化石痕跡的板塊的年齡范圍。圖片來源：弗林德斯大學(xué)

“我們現(xiàn)在提供了來自澳大利亞的新軌跡數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)推翻了這一被廣泛接受的時間表，”朗教授說，他與澳大利亞和國際專家合作撰寫了這篇重要的《自然》期刊論文。

“我參與這一驚人化石發(fā)現(xiàn)的歷史可以追溯到 45 年前，當(dāng)時我的博士論文主題是曼斯菲爾德地區(qū)的化石，但直到最近，我們才與弗林德斯大學(xué)的學(xué)生組織了前往該地區(qū)的古生物學(xué)實地考察，并激發(fā)了當(dāng)?shù)厝藚⑴c尋找化石的熱潮。

“其中兩位當(dāng)?shù)厝恕死赘瘛び壤?(Craig Eury) 和約翰·伊森 (John Eason)（論文合著者）——發(fā)現(xiàn)這塊石板上布滿了足跡，起初，我們以為它們是早期的兩棲動物足跡，但中間的一塊足跡的趾頭上長出了鉤爪，就像爬行動物——實際上是一種羊膜動物。

巖石板上的痕跡清晰可見，真是令人驚嘆。這讓我們興奮不已，感覺自己發(fā)現(xiàn)了一件大事——盡管我們之前并不知道它到底有多大。

參與該項目的弗林德斯古生物學(xué)團隊包括愛麗絲·克萊門特博士，她掃描了化石足跡以創(chuàng)建數(shù)字模型，然后對其進行詳細(xì)分析，并與瑞典皇家科學(xué)院院士佩爾·埃里克·阿爾伯格教授領(lǐng)導(dǎo)的烏普薩拉大學(xué)團隊密切合作。

“我們研究石炭紀(jì)和泥盆紀(jì)的巖石和化石，特別關(guān)注觀察非常重要的魚類-四足動物的轉(zhuǎn)變，”克萊門特博士說。

“我們試圖梳理這些動物的身體和生活方式如何變化的細(xì)節(jié)，它們從生活在水中的魚類變成了在陸地上移動的四足動物。”

約翰·朗教授在維多利亞州曼斯菲爾德化石區(qū)。圖片來源：弗林德斯大學(xué)

另一位合著者、研究澳大利亞各地動物足跡的亞倫·卡門斯博士制作了熱圖，更清楚地解釋了化石足跡的細(xì)節(jié)。

卡門斯博士說：“骨骼只能告訴我們動物能做什么，但足跡實際上記錄了它的行為并告訴我們這種動物是如何移動的。”

由于朗教授自 1980 年起就一直在研究這一地區(qū)的古代魚類化石，因此他對曼斯菲爾德地區(qū)巖石沉積物的年代非常清楚，即從大約 3.59 億年前開始的石炭紀(jì)開始。

曼斯菲爾德地區(qū)出土了許多著名的化石，首先是120年前發(fā)現(xiàn)的壯觀的魚類化石，還有古代鯊魚化石。但我們一直在尋找的“圣杯”是陸地動物，或者說四足動物，就像早期的兩棲動物一樣。許多人一直在尋找這樣的足跡，但從未找到——直到這塊石板被送到我們的實驗室進行研究。

弗林德斯大學(xué)教授約翰·朗（右）與當(dāng)?shù)鼗褜ふ甙驳卖敗た肆_克特、克雷格·尤里、杰里米·馬丁和珍妮·德拉福斯正在維多利亞州繼續(xù)進行實地考察。圖片來源：弗林德斯大學(xué)

“我們研究的這個新的化石足跡來自石炭紀(jì)早期，準(zhǔn)確確定它的年齡對我們來說意義重大——所以我們通過將這些巖石中出現(xiàn)的不同魚類群與世界各地年代確定的巖石中出現(xiàn)的相同物種和相似形態(tài)進行比較，從而將時間限制在約 1000 萬年。”

拉籌伯大學(xué)的吉莉安·加維博士 (Dr. Jillian Garvey) 自 21 世紀(jì)初以來一直在曼斯菲爾德盆地進行研究，她負(fù)責(zé)與陶格龍土地和水域委員會進行聯(lián)絡(luò)以開展這項研究。

“這一發(fā)現(xiàn)改寫了進化史的這一部分，”加維博士說。“這表明，澳大利亞和岡瓦納古陸還發(fā)生了許多我們尚未發(fā)現(xiàn)的事件。”

編譯自/scitechdaily