澳大利亞研究人員在一條古老頜魚化石中發(fā)現(xiàn)了一顆有3.8億年歷史的心臟，以及單獨的胃、腸和肝臟化石。這是迄今發(fā)現(xiàn)的最古老的心臟。這項研究表明，在4.192億年前至3.589億年前的泥盆紀時期繁盛、現(xiàn)已滅絕的這種節(jié)甲魚類體內的器官位置，與現(xiàn)代鯊魚具有相似的解剖學結構，這為研究人類自身進化提供了重要線索。

相關研究結果9月15日發(fā)表于《科學》。

這些化石是在澳大利亞西部金伯利地區(qū)Gogo組發(fā)現(xiàn)的，這里最初是一個巨大的珊瑚礁。研究通訊作者、科廷大學分子與生命科學院和西澳大利亞博物館首席研究員Kate Trinajstic表示，古代物種的軟組織很少被保存下來，而且三維保存的情況更加罕見，因此這一發(fā)現(xiàn)非常了不起。

“進化通常被認為是一系列小步驟，但這些古老的化石表明，在無頜脊椎動物和有頜脊椎動物之間有一個更大的飛躍。這些魚的心臟在嘴里和鰓下，與今天的鯊魚一樣。”Trinajstic說。

這項研究首次展示了一顆復雜的S形心臟的3D模型。該模型由兩個腔室組成，較小的腔室位于頂部。這些特征在早期脊椎動物中是先進的，為了解頭部和頸部區(qū)域如何開始變化以適應下頜提供了一個獨特的窗口，這也是人類身體進化的關鍵階段。

然而，Trinajstic指出，一個關鍵的區(qū)別是，這種魚的肝臟很大，可以讓魚保持自身浮力，就像今天的鯊魚一樣。但今天的一些硬骨魚，如肺魚和樺魚的肺是從魚鰾進化而來的。“重要的是，我們沒有在任何滅絕的帶甲魚中發(fā)現(xiàn)肺的證據(jù)，表明它們后來是在硬骨魚中獨立進化的。”

在澳大利亞核科學技術組織和法國歐洲同步加速器輻射設施的幫助下，研究人員使用中子束和同步加速器X射線掃描了仍嵌在石灰?guī)r凝結物中的化石標本，并根據(jù)細菌和周圍巖石基質沉積的不同密度的礦物質，構建了標本內部軟組織的三維圖像。

除了之前發(fā)現(xiàn)的肌肉和胚胎外，這次礦化器官的新發(fā)現(xiàn)使Gogo組節(jié)甲魚類成為所有頜干脊椎動物中被理解得最充分的動物，并闡明了其向現(xiàn)存頜干脊椎動物(包括人類在內的哺乳動物)的進化過渡。

研究合著者、弗林德斯大學教授John Long稱：“從這些古代魚類中發(fā)現(xiàn)的軟器官確實是古生物學家夢寐以求的東西，毫無疑問，這些化石是這個時代世界上保存最好的化石。它們展示了Gogo組化石在理解人類漫長進化歷程中的重大價值。Gogo組是世界上最重要的化石遺址之一，從性起源到最古老的脊椎動物心臟，為我們創(chuàng)造了多個世界第一。”

另一位合著者、瑞典烏普薩拉大學教授Per Ahlberg表示：“Gogo組化石魚真正的特殊之處在于它們的軟組織被保存在三維空間中。大多數(shù)軟組織保存的事例都是在扁平化石中發(fā)現(xiàn)的，那里的軟組織解剖結構只不過是巖石上的一個點。我們非常幸運，因為現(xiàn)代掃描技術允許我們研究這些脆弱的軟組織而不破壞它們，而在幾十年前，這是不可能的。”(辛雨)

關鍵詞： 古老頜魚化石 8億年歷史心臟 迄今最古老心臟 與現(xiàn)代鯊魚具有相似的解剖學結構