爬行动物的出现比想象的早得多

 

根据5月14日发表于《自然》的一项研究，在澳大利亚发现的爪印化石可能是已知最早的羊膜动物留下的，羊膜动物包括爬行动物、鸟类和哺乳动物。研究表明，羊膜动物的起源比之前认为的至少要早3500万年。

研究认为，一只羊膜动物在澳大利亚维多利亚州留下了爪印化石。图片来源：Marcin Ambrozik

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早期的羊膜动物进化出在陆地上产卵的能力，它们的卵被羊膜包裹，可以防止干燥。在这项研究之前，已知最早的羊膜动物化石发现于加拿大新斯科舍省，可以追溯到大约3.19亿年前的石炭纪中期。而最新的发现表明，羊膜动物也存在于大约3.55亿年前的石炭纪早期。

澳大利亚昆士兰大学的古生物学家Steven Salisbury说：“这一发现令人兴奋，如果这些足迹得到正确的解释，将对我们理解四足动物的进化具有重要意义。” 

爪印是由两位非专业人员在澳大利亚维多利亚州布罗肯河岸边的一块砂岩块中发现的。砂岩块是一个更大的构造的一部分，根据放射性测量和构造证据，该构造可以追溯到石炭纪早期。在同一地层中发现的水生无脊椎动物和鱼类的化石痕迹，也可以追溯到这一时期。

研究中的3组印迹都有清晰的爪痕，这是爬行动物的特征，而不是两栖动物的特征。澳大利亚弗林德斯大学的古生物学家John Long说：“这些钩状爪痕表明它们绝对是一种类似爬行动物的动物。”

由于没有拖曳腹部或尾巴的痕迹，作者认为，留下爪印的羊膜动物在陆地上行走时能够使身体和尾巴离地。但Salisbury对这种解释表示质疑，因为这意味着这些动物已经为复杂运动发展出了复杂结构。考虑到它们出现的时间这么早，这是令人惊讶的。“这些爪印更有可能是由在浅水中‘撑船’而不是在陆地上行走的动物留下的。”他说。

有证据表明，现代两栖动物和羊膜动物的最后共同祖先生活在约3.52亿年前。但Long说，如果爬行动物的祖先存在于石炭纪早期，那么它们与两栖动物的分化肯定发生得更早。该团队的测年表明，这两个种群在大约3.8亿年前的泥盆纪就开始分化了。

为估计分化的可能时间，Long和同事使用了几种测年方法。其中包括爪印化石上方和下方火山岩层放射性衰变的地质证据。他们还使用分子系统发育学比较了现存物种DNA的相似性和差异性，以估计它们的进化关系以及最后一个共同祖先的生活时间。

这一发现还可能将羊膜动物的起源转移到冈瓦纳大陆。冈瓦纳大陆形成了泛古陆的南部，并产生了包括非洲和澳大利亚在内的多个现代陆块。此前，已知的最早羊膜动物是在北美发现的，这让古生物学家认为羊膜动物起源于北半球。但Lang说，在确定改变它们的起源地之前，还需要更多来自澳大利亚的化石证据。

相关论文信息：https://doi.org/10.1038/s41586-025-08884-5

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