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露出水面的大眼睛不同凡响的化石——“小家伙”契塞德小村庄位于苏格兰东南部。3.5亿年前,这里是一个热带沼泽,沼泽旁的山丘上呈现着一派闷热潮湿的自然景观:各种各样的蕨类、楔叶类和约30米高的石松等植物互相交织在一起。正是在这潮湿泥泞的沼泽湿地里,一双大眼睛露出了水面。这是一种大脑袋、宽嘴巴、满口尖牙、身后拖着长尾巴的蝾螈类动物。借助四肢,它开始笨拙地在沼泽旁的陆地上溜达……我们暂且把这种两栖脊椎动物称为“小家伙”。关于这个“小家伙”,或许你从未听说过。它现在是年龄3.5亿年的化石。对于它生活的那个时期,我们所找到的化石记录很少,因此,这个“小家伙”化石是最重要的化石之一。“小家伙”生活的时代是地球生命繁衍史上具有重大意义的一个阶段。也就是在此期间,一些鱼类拖拽着自己的躯体,完成了由生活在水中向栖息在陆地的转折,为两栖动物、爬行动物和哺乳动物共同登上陆地生命大舞台奠定了基础。这个于2022年发现的“小家伙”实在是不同凡响。它的出现,对我们以前关于水生动物登陆的观点形成了强烈的挑战。我们曾经以为动物登陆的情景是这样的:水生动物中的一些执着的强者在进化中将自己的鳍演变成了四肢,在吸入一口空气后,头也不回地向陆地进发。现在,我们发现登陆可能是基于一个更偶然的变化:在这一过程中,这些动物眼睛大小和眼睛位置的变化,可能与四肢的出现发挥着同样重要的作用。目前,考古学家们已经发现了一些讲述从鱼到四足动物的演化过程的标志性化石。从3.75亿年前泥盆纪末期的岩石中,考古学家发现了石化了的鱼类。这些化石记录了从鱼鳍到四肢再到脚趾的进化阶段。通过这些进化阶段,它们最终登上了陆地。还有对拉脱维亚类似潘氏鱼化石以及加拿大埃尔斯米尔岛3.75亿年前的提塔利克鱼化石的研究,揭示了鱼鳍骨到四肢的转变方式。这些原始肉鳍鱼的出现,标志着过渡的开始。肉鳍鱼类中进化出了第一个陆生脊椎动物,最终衍生出了人类。换句话说,我们认清了鱼类鳍骨是如何演变成我们身躯中的四肢骨骼的。在此后约1000万年,脊椎动物看起来似乎更适于在岸上游走。其中有像大鲵的棘螈,它们身长60厘米,四肢灵活,每只脚上长有8个脚趾。鱼石螈则有7个脚趾,它们似乎待在水中更舒服,不过它们已经能够拖着躯体在泥巴地上前行了。进化到此,早期的四足动物有了四肢和脚趾,并继承了它们肺鱼祖先呼吸空气的能力。这时的它们似乎万事皆备,只待栖息陆地了。“罗默空缺”就在这一关键时期,化石记录却消失了。从3.6亿年到3.45亿年前石炭纪开始的这1500万年,我们能找到的第一批四足动物后代们的化石稀少得难以置信。考古学家曾推测,这1500万年出现了四足动物类大爆发。然而,发掘出的化石却屈指可数。当我们再次从化石中查到水边出现丰富的两栖动物生命时,1500万年已经过去了。这些化石记录的是完全栖息陆地的第一批生灵,包括已放弃水中生活的脊椎动物。无疑,化石记录上出现了巨大的空缺。在此阶段中,没有发现相关的化石记录。这就是有名的“罗默空缺”。正是在这一时期,鱼石螈从水草沼泽中开辟了自己的出路,早期的两栖类开始在岸边自由生活。这缺失的1500万年究竟是怎么回事?科学家们苦苦探求答案。有美国的古生物学家认为:答案可能是氧气。在“罗默空缺”之前的数千万年间,一些节肢动物,如早期的蛛形纲已在陆地上蓬勃繁衍,但在“罗默空缺”期间,它们却陷入痛苦的挣扎。这不由得使人猜测,化石记录的中断是否是由于大气中氧含量的严重稀少?氧气稀薄,这就给试图上岸的动物们造成了呼吸上的困难,阻碍了它们登陆的步伐,它们只好成为短暂脱离水域生活的两栖类。随即有科学家反驳说,同一时期形成的木炭化石揭示了火的存在,而木头燃烧需要充足的氧气,因此,关于那时氧气水平较低的说法缺乏证据。魚石螈从水草沼泽中开辟了自己的出路,早期的两栖类开始在岸边自由生活。魚石螈从水草沼泽中开辟了自己的出路,早期的两栖类开始在岸边自由生活。小“罗默空缺”是指在进化生物学研究中四足动物化石记录明显缺失的阶段。美国考古学家阿尔弗·雷德罗默首次关注并认识到这一现象,因此以他的名字命名。新化石层出不穷化石记录常常带给我们出其不意的惊喜。进入21世纪后,新的化石发现可谓层出不穷,让人惊喜连连。2002年,剑桥大学的克拉克团队对一种彼得普斯螈后的骨骼化石进行了细致的研究。此前,这种化石被认为是一种生活在3.48亿年“罗默空缺”时期的一种鱼类,但他们研究后认为,这是一种具有5个脚趾的四足动物。与过去祖先的脚相比,彼得普斯螈后能更好地适应陆地生活。这种动物虽不是完全的陆生,但其解剖学特征表明,它对陆地生活的适应能力高于此前的任何脊椎动物。对这一化石的解析还表明,罗默空缺时期的化石或许并非那么稀少。2022年,加拿大卡尔加里大学的安德森团队在加拿大新斯科舍省的蓝海滩发现了一批化石。在这些化石中