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发现保存完好的后腿“圣经蛇”头骨

这幅生命恢复图显示,蛇Najash rionegrina在晚白垩世(一亿年前)穿过延伸至阿根廷巴塔哥尼亚北部的Rio Negro的Kokorkom沙漠沙丘。(图片:)劳尔·奥伦西奥·戈麦斯的

在非常罕见的情况下,出土了一个特殊的化石,它提供了一组生物进化的非凡一瞥。

这一次,它是保存完好的一个有着后肢的古蛇头骨Najash rionegrina。我们对这一化石的研究发表在《科学进展》杂志上。

这一化石和其他新化石有助于回答关于蛇起源的长期问题,例如,它们是如何失去四肢并进化出高度专业化的头骨的。

化石历史

Najash rionegrina是以《圣经》中的长腿蛇Nahash(希伯来语中的蛇)和发现化石的阿根廷里奥内格罗省命名的。Najash的化石大约有9500万年的历史,最早是在自然界中从残缺的头骨和保存强壮后肢的部分身体骨骼中描述出来的。

这条后肢化石蛇随着早期关于后肢化石海蛇的报道而引起了媒体的极大兴趣。纳贾什之所以与众不同,是因为它是生活在沙漠中的陆生蛇,而不是生活在海洋中的水生蛇。此外,化石并没有被上覆沉积物的重量压扁,因此它们被保存在三维空间,与海蛇化石不同。

读得更多:蛇是从远古海蛇进化而来的吗不幸的是,对纳伽什的第一次描述依赖于一个非常零碎的头骨。蛇进化的学者们只能猜测这些古代动物的头部可能是什么样的。

我们从它们的共同解剖结构中知道蛇是从蜥蜴进化而来的。我们也知道蛇的头骨是它们成功和高度专业化的摄食适应的关键。新的纳贾什头骨化石将对蛇头骨的进化模式提供高度的信息。

的新发现

在这里,科学家们在清除沉积物的过程中为了提取岩石中所含的化石而在拉布特拉。(塞巴斯蒂安·阿佩斯特古亚)

2013年2月,时任布宜诺斯艾利斯大学古生物学本科学生的费尔南多·加贝罗格里奥第一次实地考察阿根廷巴塔哥尼亚北部的拉别特雷拉古生物区,天气炎热。与他一起的还有两位古生物学家:来自迈蒙尼德斯大学的塞巴斯蒂安·阿佩斯特古亚和来自路易斯维尔大学的吉列尔莫·鲁吉尔。

寻找脊椎动物化石是一项耐心、艰苦的发现。它要求你靠近地面,扫描砂砾、卵石、岩石和沉积物,寻找骨头的迹象。你必须拿起每一块,仔细检查,把它放下,然后一小时又一小时地重复。在拉布特拉,你被烈日炙烤,被大雨袭击,被寒冷的安第斯风冻僵。

,但这一切都是值得的。尤其是当加贝罗格里奥碰巧捡起一块只有几厘米长的鹅卵石时,他发现一张古板瘦骨嶙峋的小脸正盯着他。

“我发现了一个蛇头!”

鲁吉尔要求亲自检查化石,结果发现,令他惊讶的是,加贝罗格里奥是对的——在那里,一个几乎完整的、保存了9500万年的3D蛇头,

纳贾什被命名已经13年了,费尔南多被发现已经7年了。今天,长时间的搜寻已经产生了它的奖赏,从拉布特拉化石丰富的地点新的头骨和纳贾什骨骼宝藏。

头骨进化

来自阿根廷的纳贾什新的头骨化石。(Fernando Garberoglio)

一个由来已久的假设是蛇是从盲目的穴居蜥蜴祖先进化而来的。一群小的,像虫子一样的,小口的穴居蛇,被称为斯考克蛇,长期以来被认为是最原始的活蛇。

这一新的纳迦化石材料表明,这一古老蛇系的头骨与斯考克蛇的头骨完全不同。取而代之的是,娜哈什和它的同类有着尖牙的大嘴和一些典型的现代蛇的活动头骨关节。然而,它们仍然保留了一些较典型蜥蜴的骨骼特征。

在进化方面,Najash告诉我们蛇正朝着摄取相当大的猎物所必需的头骨活动性进化,这是许多现代蛇的标志性特征。

科学预测

的关键信息也保存在保存在这些新的纳伽什化石中的逐骨细节。例如,在很长一段时间里,现代蛇眼睛后面的杆状骨——称为颈骨——被认为相当于蜥蜴祖先的眶后骨。这个想法是这样的:所有的蛇,化石和现代的蛇都没有颈壶。纳迦什的新头骨

确凿地证明了这是不正确的。纳贾什眼眶下的骨头形状、位置和连接方式与典型蜥蜴的L形颈静脉相同。这表明,在现代蛇的进化过程中,颈静脉的下横杆丢失了,留下了一个棒状的颈静脉。失去的是眶后骨,而不是颈静脉。

这些新的Najash标本是科学预测能力的极好例子。一些假设,比如蛇身上有一个罐子,可以通过发现符合这些预测的新数据来支持。其结果是,一个旧的假设被证伪,一个新的假设被证实。

简言之,娜哈什的头骨告诉我们,祖传的蛇与它们的一些近亲蜥蜴非常相似,比如大头蜥蜴,比如科莫多龙。这与蛇可能是从微小的、盲的、蠕虫样的、小口的祖先进化而来的观点确实相去甚远;没有已知的古代蛇化石完全类似于被认为是原始的、小口的斯科莱科菲迪亚人。

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这篇文章最初是在对话中发表的。该出版物将文章贡献给了《生命科学》的专家之声:专栏和见解。“

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