这种被称为蜥螈的生物,是最早从水下生活演化至陆地栖息的四足动物范例之一。它与类似的其他干群四足动物,是当今现存两栖类、鸟类、爬行类、哺乳类乃至人类的共同祖先。
尽管意义重大,研究人员此前却始终未能确定该化石的精确年代。得益于德克萨斯大学奥斯汀分校的最新研究,科学家们现在确信蜥螈及其在苏格兰同一地点发现的类似蝾螈生物,其生存年代可能比此前认知的要早1400万年。
新的年代测定——追溯至3.46亿年前——进一步凸显了此次发现的重大意义,因为它将这些标本定位到了化石记录中称为"罗默尔间隙"的神秘空白期。
这项近期发表于PLOS One期刊的研究由赫克托·加尔萨主导,他刚从德州大学杰克逊地球科学学院地球与行星科学系获得博士学位。加尔萨冒险采用名为放射性定年法的地球化学技术测定这些远古化石的年代。
这是因为虽然地质学家可利用锆石晶体判定岩石形成年代,但并非所有岩石类型都适用此法。而发现化石的苏格兰遗址邻近古火山群,其熔岩流早已硬化成玄武岩——这类岩石通常不形成锆石。同行科学家曾警告加尔萨:对这些岩石进行化学定年可能徒劳无功。
"我认为这正是此前无人尝试的重要原因,"加尔萨表示,"既要耗费大量时间精力获取锆石,又需承担一无所获的风险。"
但他幸运地成功了。当火山泥石流倾泻而下时,熔岩和碎屑侵蚀了含锆石的沉积物,这些物质被卷入正在形成石灰岩的湖泊,最终封存了这些早期四足动物。
加尔萨在杰克逊学院对11份岩石样本进行X光检测,成功从六具化石周边的岩层中提取出锆石。随后他在休斯顿大学对锆石实施铀铅激光定年,以确定其最古老的可能年代。
在加尔萨冒险尝试前,科学家推测这些化石与全球同类化石年代相当——约3.31亿年。
更精确的3.46亿年最大年龄值意义重大,因其将标本定位至罗默尔间隙时期。这个距今3.6至3.45亿年的时段因未知原因鲜有化石发现,而正是在这个历史关键节点,水生鱼类完成演化飞跃——生长出肺脏和四肢成为陆生动物,这堪称动物演化史上最具决定性的里程碑之一。
"东柯克兰四足动物化石的重要性无论如何强调都不为过,"杰克逊学院教授、论文合著者朱莉娅·克拉克强调,"精准界定这些化石年代是理解脊椎动物登陆时间线的关键,而时间因素对于评估此转变发生的环境动因具有决定性意义。"
化石发现地苏格兰东柯克顿采石场堪称早期四足动物的宝库,此地已发现七具干群四足动物化石(含蜥螈)。数亿年前当这些早期四足生物漫游时,该区域曾是拥有活跃火山、剧毒湖泊及多样动植物群的热带森林。
苏格兰国家博物馆向加尔萨提供了化石围岩样本。其他研究合著者包括杰克逊学院地球与行星科学系副教授伊丽莎白·卡特洛斯、迈克尔·布鲁克菲尔德,以及休斯顿大学地球与大气科学系主任托马斯·拉彭教授。
Story Source:
Materialsprovided byUniversity of Texas at Austin.Note: Content may be edited for style and length.
Journal Reference:
Hector K. Garza, Elizabeth J. Catlos, Thomas J. Lapen, Julia A. Clarke, Michael E. Brookfield.New U-Pb constraints and geochemistry of the East Kirkton Quarry, Scotland: Implications for early tetrapod evolution in the Carboniferous.PLOS ONE, 2025; 20 (4): e0321714 DOI:10.1371/journal.pone.0321714
2025-06-23
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