大約4億年前，脊椎動物的活動范圍還僅限于海洋，魚類尚未進化出適應陸地行走的四肢。在8月6日發表于《科學報告》的一篇論文中，研究人員報告了已知最早的、魚類嘗試水外生活的化石證據。如果這項研究得到證實，它將把魚類最早離開水的時間至少提前1000萬年。
圖片來源：JAKUB ZALEWSKI
“起初，我并不相信這是真的。”瑞士蘇黎世大學的古生物學家Christian Klug說，這項工作“鼓舞人心”，并有助于展示遺跡化石的巨大研究潛力。
這些新化石是2021年在波蘭首都華沙以南約190公里的圣十字山脈出土的。在4.1億年前至3.93億年前，這些山脈是陸地與海洋的交匯處，可能是海灘或海岸線。在源自這片古代海洋環境的古老砂巖中，研究人員發現了超過240個疑似由古代爬行魚類留下的遺跡。
論文作者、波蘭地質研究所的古生物學家Piotr Szrek說，這些遺跡與現代肺魚拖拽身體穿過海岸時留下的痕跡非常相似。肺魚與所有四足陸地動物的最早祖先親緣關系密切。除了擁有可以呼吸空氣的肺外，它們還有鰭，這些鰭長在后來陸生脊椎動物演化出四肢的位置。
為在陸地上移動，肺魚會將嘴部壓入下方的沉積物中，以此作為“杠桿”向上和向前拉動身體，同時用尾巴和鰭調整方向——這種行為很可能源于它們的遠古祖先。“爬行的痕跡只能在陸地或極淺的水中形成，因為在這些地方浮力不再起作用，魚類別無選擇，只能爬行。”Szrek說。“這些遺跡并非由隨意撲騰組成的混亂運動。”
2016年，Szrek和同事曾報告在圣十字山脈發現的類似化石，他們認為這些遺跡屬于一種正在捕食的古代肺魚。這些魚類直接從水面捕捉蟲子，或將嘴部插入柔軟的沙子中挖掘埋藏的獵物，它們的下顎壓入泥土時留下了獨特痕跡。在這項新研究中，研究人員發現了新遺跡，為這些古代魚類提供了更多線索。
為更好地了解這些遺跡，Szrek和同事用手持式3D掃描儀對它們進行了掃描，并將其與現代西非肺魚留下的痕跡進行了比較。掃描顯示了大量以前未曾發現的印記，包括來自尾巴、吻部、鰭和軀干的壓痕。對比研究表明，對比研究表明，這些古代的痕跡與現存肺魚留下的印記相匹配。
美國俄勒岡大學的古生物學家Gregory Retallack解釋說，這項研究表明，在魚類后來進化成四足動物之前，肺魚就已經在嘗試陸地生活了。“我們并不認為肺魚處于向高等脊椎動物演化的主線上。”他說，“但這一證據支持了這樣一種觀點，即在魚類演化的早期，就已經選擇一支譜系開始陸地探險。”
Szrek和同事甚至發現了一些跡象，表明這些古老的肺魚可能是“左撇子”。在研究人員研究的240個印記中，有36個是由頭部傾斜的肺魚創造的。其中，35個是向左傾斜的。“在我們看來，這并非偶然，而是一種明確的偏好，這可能是關于利手性的第一個化石記錄。”Szrek說。
大多數四足動物，包括智人，天生都更傾向于使用右側而非左側肢體。這一新證據表明，最早的“利手性”可能出現在“左撇子”生物中。
并非所有人都相信這些遺跡化石是由肺魚創造的。美國耶魯大學的進化生物學家Chase Brownstein說，研究中參考的現代肺魚與生活在4億多年前的古代肺魚差異巨大，這使得比較它們的痕跡變得很棘手。
Szrek表示他對不同的解釋持開放態度。他指出，用最新的方法研究在中國和澳大利亞發現的類似的遺跡化石，可能會為揭示其創造者提供更多線索。
在接下來的研究中，Szrek計劃進一步檢查化石周圍區域，以更好了解它們形成時的環境。那里還有尚未被研究的植物化石和其他遺骸，所有這些都可能有助于識別留下痕跡的生物。
“即使這些不是肺魚的痕跡，尋找脊椎動物陸地運動的早期記錄，這本身就是一項令人興奮的工作。”Brownstein說。
相關論文信息：https://doi.org/10.1038/s41598-025-14541-8
本文鏈接：新化石揭示最早的離水探索之旅http://m.sq15.cn/show-11-24795-0.html
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