四十年前,一位名叫Stan Wood的苏格兰业余古生物学家做出了一个惊人的发现,他发掘了被昵称为“莉齐”(Lizzie)的西洛西亚蜥蜴(Westlothiana lizziae)。这种古老的蝾螈填补了地质学家们多年来一直在寻找的生态位,标志着最早的动物从水生到陆生的转变。
最早的生命始于大约5.6亿年前地球海洋中更复杂生物的出现。莉齐是一种古老的四足动物,它从海洋到陆地的转变是理解地球生命形成过程中最重要的进化之一。它长得像一只带四条腿的小蜥蜴,长度约为20厘米(约7英寸)。它生活在淡水中,可能在其栖息地捕食小型生物。
今天的苏格兰与那时大相径庭,那里是一片真正的雨林,火山遍布,古老的四足动物宝藏在此繁衍生息。四足动物是从肉鳍鱼类进化而来的物种,保留了一些鱼类的特征,包括鳍和鳃,但也有四条腿,并最终能在陆地上行走。
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什么是羊膜动物,为什么它很重要?

西洛西亚蜥蜴(Westlothiana lizziae)的化石,发现于苏格兰西洛锡安的东柯克顿采石场。(图片来源:苏格兰国家博物馆)
苏格兰国家博物馆
莉齐是最早的羊膜动物之一,它们是爬行动物、鸟类和哺乳动物的祖先,据信生活在3亿多年前。这意味着莉齐也是人类的共同祖先。这些被称为“东柯克顿化石”的标本在动物进化中起着关键作用。
然而,直到德克萨斯大学奥斯汀分校的博士生Hector Garza有机会对这一关键化石进行精确测年,它才被准确地测定年代。他与他的教授Elizabeth J. Catlos合作,最近在PLOS One 杂志上发表了这项研究成果。
“它来自苏格兰的一个博物馆,没有人真正知道它的年代,”研究作者、德克萨斯大学奥斯汀分校的地质学家Elizabeth J. Catlos说。
一旦研究人员获得了部分标本,他们就使用了一种叫做放射性同位素测年法的技术,该技术通过分析放射性同位素的衰变来计算岩石的年龄。Catlos对这种技术之前没有被用于如此重要的标本感到惊讶。
Catlos说,岩石中的锆石晶体提供了研究人员测定岩石年龄所需的信息,其年代比之前认为的要早1400万年。锆石晶体最初是由岩浆形成的,由于其耐久性,它们可用于测定极其古老的岩石的年代,描绘出很久以前的世界的景象。
解开神秘的Romer断层
新的发现将莉齐定格在所谓的Romer断层时期,这一时期研究人员几乎没有化石。这是化石记录中一个名副其实的黑洞。这个断层跨度从3.6亿年前到3.45亿年前,是石炭纪早期,研究人员拥有极少的标本。
造成这一断层的原因尚不完全清楚,但一些研究人员认为这是由于岩石本身的转变以及在此期间岩石的保存方式。另一种可能性是,这些岩石可能尚未被发现。但无论原因是什么,莉齐似乎都来自地球历史中这个神秘的时期。
Catlos说,回答这些问题取决于博物馆是否允许对它们的标本进行适当的分析。她说,这些岩石通常很脆弱且无价,但博物馆却不愿意将其分开。然而,为了准确测定其年代,地质学家必须能够使用最现代的技术进行分析。
在此案例中,研究人员获得了标本的一部分,并取得了重大发现,但这种情况并不常见。
“如果我们想回答这些重大问题,博物馆就需要将岩石提供给我们,”Catlos说。
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苏格兰国家博物馆:认识“莉齐”,一个3.45亿岁的化石
苏格兰国家博物馆:我们进化史中神秘的1500万年鸿沟
国家公园管理局:地质学:放射性同位素测年















