艺术家对 3.6 亿年前晚泥盆世世界的复原图，这是已知最早的极地四足动物生活的地方。右边的图图西乌斯 (Tutusius) 正在注视着潜在的猎物，而左边的乌姆赞西亚 (Umzantsia) 则潜入动物们称之为家的半咸水河口深处。图中所示的所有动植物化石都发现于同一个南非遗址。（来源：Maggie Newman）
嘿，四足动物！没错，我说的就是你。关于最早的四足动物——最早登上陆地并最终演化成我们以及其他物种的四肢脊椎动物——的故事有了重大更新。这一新发现改变了我们对早期祖先的一个基本假设，而且相当酷。四足动物在超过 3.75 亿年前从肉鳍鱼的一个分支演化而来，
在接下来的几百万年里，它们逐渐从水生转向陆生。最终，它们成为地球上最多样化的总纲之一，演化出了像鸽子和北极熊、蜥蜴和拉布拉多贵宾犬这样多样化的谱系……当然，还有人类。关于早期四足动物，一些关键问题一直悬而未决，
其中之一是它们的分布。几十年来，所有早期四足动物化石（以及更早期的、有时被称为“鱼足动物”的原始四足动物）都来自泥盆纪时期的热带或亚热带地区。一些研究人员认为这很合理：从水生生活适应到陆地生活已经足够困难，为什么还要在一个高纬度地区尝试呢？那里的气候更冷，而在最高纬度地区，冬季还有长达数月的黑暗，这会使生存更具挑战性。然而，另一些研究人员则怀疑，热带四足动物只是故事的一部分，这种明显的分布实际上是抽样偏差造成的：你只能在你寻找的地方找到化石，所以如果你不在某个地方寻找化石，你就不会在那里找到它（这不废话嘛）。然而，这并不能完全将抽样偏差归咎于研究人员。找到泥盆纪四足动物化石需要有正确年代的岩石，动物死亡时能让其迅速被掩埋和保存的条件，以及之后数亿年不受干扰的保存状态。面对这些困难，四足动物化石如此稀少也就不足为奇了。除了明显局限于热带地区，泥盆纪四足动物几乎全部出现在劳亚古大陆上，该大陆如今包括欧洲、格陵兰岛和北美。在澳大利亚发现了一个单独的标本和足迹（虽然该地点属于南方的冈瓦纳大陆而非劳亚古大陆，但在晚泥盆世时期也应是热带地区），但关于早期四足动物起源和演化的观点仍然固守于如今北半球的热带地区。好了，是时候重绘四足动物的分布图了，而这次的发现非同小可。
（南极）生命圈
南非格雷厄姆斯敦奥尔巴尼博物馆的古生物学家罗伯特·盖斯 (Robert Gess) 一直在“开凿”一个来自附近的潜在宝库：过去二十年间收集的大约 100 吨页岩。这些页岩原本会在各种建筑项目中被摧毁，但盖斯一直在收集和编目，并在有时间的时候将其劈开。他通过电子邮件告诉我，他只处理了这批页岩的大约 20%，但已经发现了大量化石。其中最令人兴奋的发现是：两种约 3.6 亿年前的四足动物的残骸，它们生活在法门期，即泥盆纪的末期。在这些动物生活的时代，它们所在的位置大约在南纬 70 度（这得感谢板块构造！）。这位于晚泥盆世的南极圈内。所以，不，它们不是在南极点发现的，但它们确实是极地动物。
大约 3.6 亿年前，南方的冈瓦纳超大陆横跨南极（P）。在今天的公告之前，冈瓦纳大陆上发现的唯一四足动物来自大约 30 度纬度的地区，即现在的澳大利亚东部（蓝色星号）。而南非的四足动物（黑色星号）生活在大约 70 度的纬度，位于晚泥盆世南极圈内。（来源：Gess and Ahlberg 2018）
要知道，在盖斯劈开那几块特定的页岩之前，所有泥盆纪四足动物都是在古纬度 30 度或更低的地方发现的。使这一发现更加重要的是，这两种四足动物都是科学界的新物种，并且彼此之间差异很大，这表明至少有两个独立的四足动物谱系在远离最近热带热点的数千英里外繁衍生息。为什么这很重要？正如盖斯所说，人们“曾普遍认为，四足动物的遗骸只可能在泥盆纪的热带地层中找到，并且通过研究泥盆纪热带湖泊和泻湖中可能普遍存在的条件，就可以推断出驱动四足动物演化的原因和过程。而在南极圈内，在南极的另一端，冈瓦纳大陆的远端，发现了两种彼此截然不同的四足动物，这完全颠覆了这一假设。”传统观念，接招吧。
他继续说道（重点是我加的，因为我太喜欢这段话了）：“这强烈表明，泥盆纪四足动物，至少在晚法门期，实际上遍布世界各地，从热带到极地，从冈瓦纳大陆的一端到另一端。换句话说，它们完全有可能起源于任何气候带的任何大陆。”
在你想象这些小家伙勇敢地面对冰雪之前，值得注意的是，晚泥盆世的南极圈比今天的
南极圈要温暖得多——但远非热带。“从温度上看，我认为它可能有点像新西兰南岛的西海岸，那里虽然寒冷，但受到一股向南移动的温暖洋流的影响，所以拥有茂密的沿海雨林，还有从山上延伸下来的冰川，”盖斯说。从同一批页岩中发现的其他化石表明，四足动物图图西乌斯 (Tutusius umlambo) 和乌姆赞西亚 (Umzantsia amazana) 的周围环境生物多样性丰富。“这些四足动物生活在一个被沙洲与海洋基本隔开的半咸水河口。这里混合了海洋和淡水的影响，并包含了大量来自周围林地的碎屑，”盖斯说。“这里是海洋和非海洋鱼类的育幼区。”以南岛西海岸为例，零度以下的气温虽然可能出现但并不常见，而降雨量则相当可观：这个美丽岛国的那片特殊地带（Kia ora，我的新西兰朋友们！）是地球上年降水量最高的地区之一。鉴于其古纬度，这些四足动物的家园会经历长达数月的极夜。为了在这样的环境中生存，这些动物可能经过了数代适应，这表明它们的谱系可能已经存在了数百万年。发现极地四足动物不仅仅是一个新奇的惊喜。我让盖斯做最后的总结，他为我们都应该对这个泥盆纪四足动物故事的重大更新感兴趣提供了最有力的理由：“它们可能起源于热带水体，但现在已没有任何真正的理由相信这比其他任何环境更有可能。所以这真的是一本尚未书写的书。这很令人兴奋。而且这有点关乎我们自身，因为在泥盆纪四足动物中，有所有陆生脊椎动物的祖先，包括我们自己。”这项研究
今天发表在《科学》杂志上。
极地四足动物图图西乌斯和乌姆赞西亚的复原图，绿色部分显示了已发现的化石。虽然是碎片，但恢复的骨骼碎片信息量很大，让研究人员能够确定这些动物是科学界的新物种，并且彼此之间没有密切的亲缘关系。（来源：P.E. Ahlberg/乌普萨拉大学）
