科学家们可能对地球上一些最奇特动物的进化起源的看法是错误的。他们长期以来认为，单孔类动物——包括鸭嘴兽和像刺猬一样的针鼹——起源于陆地。人们认为，鸭嘴兽偶尔会涉足水中，成为半水生动物，而针鼹则留在陆地上。
但对 30 年前发现的一块骨骼的新分析可能意味着这一理论需要修正。根据《美国国家科学院院刊》（PNAS）上的一份报告，一块发现于澳大利亚东南部恐龙湾的肱骨表明，现代单孔类动物起源于水生祖先。
“我们说的是一种半水生哺乳动物放弃了水而选择了陆地生活，虽然这会是一个极其罕见的事件，但我们认为针鼹就是这样，”澳大利亚新南威尔士大学的古生物学家、该研究的作者之一 Suzanne Hand 在一份新闻稿中说。
哺乳动物的进化之旅
如果属实，这将是一个罕见的哺乳动物例子，它们开始进化之旅是在陆地上，但最终又返回了水中。大约有 30 种哺乳动物——包括鲸鱼、海豚、儒艮、海豹、海象、水獭和河狸——最初生活在陆地上，然后才部分或全部时间进入水中。但哺乳动物从水到陆地的进化历程几乎闻所未闻。
得出这一结论的线索在于骨密度。鸭嘴兽的骨骼相对致密，这有助于这种长着鸭嘴、长着河狸尾巴的哺乳动物轻松地潜入水中觅食。相比之下，针鼹的骨骼往往更轻、更中空——这与陆地生活方式一致。
科学家们检查的来自维多利亚博物馆收藏的这块肱骨来自一种名为Kryoryctes的已灭绝物种，它生活在大约 1.08 亿年前。自那次发现以来，科学家们一直在争论Kryoryctes是陆生的还是两栖的。从外表上看，Kryoryctes的骨骼更像是一只当代针鼹的肩部。其他人认为该物种代表了“干脆面单孔类”——意味着它是鸭嘴兽和针鼹的祖先。
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检查骨骼结构
为了帮助解决这场辩论，一组科学家转向了成像技术。图像已经将证据倾向于水生起源。
“Kryoryctes肱骨化石的微观结构更像鸭嘴兽内部的骨骼结构，它们的重骨充当压载物，使它们能够轻松潜水觅食，”Hand 说。“你在其他半水生哺乳动物身上也能看到这一点。”
如果评估是正确的，那么干脆面单孔类起源于半水生动物，针鼹身体逐渐进化成偏向陆地生活，而鸭嘴兽的骨骼则保持了密度，这使它们在水中具有优势。
这个分歧发生的具体时间和地点仍然不清楚。中生代单孔类的化石相对较少。随着时间的推移，发现更多不同种类生物的骨骼可以使答案更加明确。
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继续分析化石
在发现更多此类化石之前，该团队将继续使用其他方法分析这块单一的肱骨。他们接下来将重点关注骨骼的微观结构——或称组织学。传统上，这需要从化石中取骨切片。当只有一个物种的一块已知骨骼可用时，这种方法并不理想。
“相反，我们正在应用强大的扫描技术，包括对化石进行无损的同步辐射成像，以便收集更多信息来帮助解开这个古老的谜团，”Hand 说。
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