
来自维多利亚博物馆研究所(MVRI)的科学家在最新研究中指出,这些埋藏在皮肤中的骨板,并不是大年夜多半蜥蜴从合营祖先那边持续下来、随后部分支系再度损掉的古老特点,相反,多半蜥蜴的皮内成骨是在不合谱系中晚期多次自力进化而成,有些甚至产生在相干类群最初掉去骨甲后的数切切年之后。 研究团队称,很多蜥蜴等于是从零开端“重造”并优化了自身的防护装甲,展示出一种罕有的演变“再立异”现象。
这一趋势在巨蜥类身上表现得尤为典范,尤其是在澳大年夜利亚。研究显示,包含澳洲戈安纳巨蜥在内的早期巨蜥祖先,曾在演变过程中完全损掉皮内成骨,原因很可能是主动追猎生活方法对速度与灵活性的需求高于厚重装甲所供给的防护。 然而在约1700万至2000万年前的中新世,部分澳洲及巴布亚巨蜥的合营祖先再次演变出了更轻、更灵活的骨质皮甲,被认为与其扩散至干旱情况、面对新的生态压力有关。 研究人员推想,在这些情况中,皮内成骨除了供给防御,还可能有助于削减水分流掉,或强化身材特定部位以适应攀爬等行动。
经由过程对现生蜥蜴高精度CT扫描数据的比对与体系发育建模,研究团队得以绘制出皮内成骨在不合谱系中出现、消掉甚至复现的时光轴。 化石记录显示,早在一亿多年前,地球上就已存在形态多样的骨质装船面,如今这些信息被纳入同一框架,为现代爬虫类骨甲的来源和演变供给了更了了的时光线。

“这一发明再次凸显澳大年夜利亚在演变史上的独特地位:这里不仅有占主导地位的有袋类和会下蛋的哺乳动物,如今还成了已知独一产生爬虫类皮内成骨‘回归’的处所。”论文第一作者、MVRI和澳大年夜利亚国立大年夜学研究员罗伊·埃贝尔(Roy Ebel)表示。
在这项工作中,研究团队以约3.2亿年的时光标准重建了有鳞类爬虫类——包含蜥蜴和蛇——皮内成骨的演变汗青。 科学家综合分析了643种现生和已灭尽物种,借助高分辨率CT成像数据标绘不合物种体表骨板的分布,再与大年夜范围分子体系树及化石记录进行比对,并采取许可不应时光段演变速度变更的模型推演祖先类群是否具备皮内成骨,从而获得迄今最为周全的骨甲演变图景。
成果显示,最早的蜥蜴祖先几乎可以肯定完全缺乏皮内成骨,这一特点在蜥蜴刚出现后的数切切年间一向处于“缺席”状况。 研究指出,皮内成骨在现代蜥蜴各大年夜类群中至少自力来源了13次,个中大年夜多半产生在约1.4亿年前的晚侏罗世至早白垩世这一相对集中的时光窗口,恰逢多个重要谱系开端敏捷分化的阶段。

一旦皮内成骨在某一蜥蜴谱系中出现,它平日会被经久保存下来。研究发明,在多半现代蜥蜴类群中,后期再度损掉骨甲的情况十分罕有,这使得皮内成骨成为一种稳定的经久演变特点。 巨蜥类是独一明显的例外:它们大年夜约在7200万年前彻底掉去了皮内成骨,随后在中新世又在部分澳洲和巴布亚谱系中以更轻巧的情势从新出现,形成了今天世界上同时存在披甲与非披甲巨蜥物种的“补丁式”分布格局。
研究同时强调,皮内成骨的功能远不止“护甲”那么简单。与骨骼不合,这些骨板是在皮肤内形成的,具有多重心理与生态感化。 在鳄类中,皮内成骨被证实可以在动物长时光潜水时释放钙,赞助中和血液中累积的酸,从而保持体内酸碱均衡。 此外,这些骨板还介入体温调节、矿物质储存及水分保持等过程,是一种多功能的生物构造,其演变来源在以前一向缺乏清楚解释。

对于动物学家和演变生物学家而言,这份新的演变地图不仅解答了一个环绕皮内成骨来源的百年争辩,也为后续深刻研究其形成机制奠定了基本。 将来工作有望进一步揭示控制皮内成骨生成的基因与发育通路,以及这些机制如安在不合蜥蜴谱系中被多次、自力地“调动”起来,以知足不合情况与生活方法的需求。
新成果也为懂得形态“趋同演变”供给了典范实例。研究指出,美国和墨西哥原产的毒蜥(Heloderma suspectum),在外不雅上与澳大年夜利亚本土的瓦带石龙子(Tiliqua rugosa,俗称石龙子)异常类似,均披覆明显的骨质装甲,但两者走向类似体型与防护构造的演变路径完全不合。 这一现象与飞翔才能在虫豸、翼龙、鸟类和蝙蝠中至少四次自力进化的模式相呼应,提示类似生态需求可在不合演变路线中反复“催生”邻近的形态解决筹划。

“我们的研究注解,有鳞类的皮内成骨表达来自多次自力获得。”作者在论文结语中写道,“这一重建为该假说供给了迄今最有力的支撑,也为商量相干演变机制供给了坚实基本。” 研究团队强调,这些发明有助于更好懂得塑造当今爬虫类多样性的选择压力和演变轨迹。 相干论文已揭橥在《林奈学会生物学杂志》(Biological Journal of the Linnean Society),并经由过程维多利亚博物馆与学术平台对外宣布。

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