古典进化故事被推翻：我们的泥泞无尽祖先举步维艰

Cephalaspis（一种典型的骨骨肉瘤）的生命恢复在基质上游动。

由布里斯托大学（University of Bristol）领导的一组研究人员发现，尽管缺乏下颚和成对的鳍，但我们最古老的祖先在生态上是迫害的。

在我们的远古祖先出水之前很久，它们是简单的类似于鱼的生物，但是没有鳍或下巴，它们通过过滤沉积物中的营养而得以生存。

长期以来，人们一直以为他们是懒惰的小伙子，他们一生的大部分时间都在海床上或附近休息。人们相信，随着颚颚脊椎动物的进化，一切都发生了变化，成对的鳍使它们成为超级游泳者和活跃的掠食者，迫使其无颚亲属灭绝。

但是，《现代生物学》杂志上发表的一项新研究推翻了这个经典的进化故事。

布里斯托大学的研究人员使用计算机模拟来探索灭绝祖先的化身如何与水流相互作用。这些实验表明，装饰这些无颚脊椎动物头部的奇异尖峰和棘刺实际上是流体动力学的适应，它们从流过人体的水流中被动地产生升力。不同种类的头部形状各不相同，使它们能够适应水中的不同位置，有些位置较高，有些位置较低。我们远古的祖先在生态环境上处于远古时代，远不及其下颚脊椎动物近亲进化而来。

布里斯托大学地球科学学院的博士后研究员Humberto G. Ferron博士说：“从经典的角度来看，颌骨和鳍的进化被认为是使脊椎动物得以充实其生活方式的关键进化发明。”

“在这种情况下，以笨重的刚性头罩为特征的无颌祖先被认为是繁琐的鱼状生物，生活在河流和海洋的底部，机动性较差。”

我们的远古祖先如何谋生的问题长期以来一直是个谜，因为今天没有像他们这样的动物活着。“ osteostracans”（他们的拉丁名字，意思是骨壳）装甲很重，被装在从鼻子到尾巴的厚骨头中。他们没有后一条腿，有些根本没有。许多人的头部前部都有怪异的角状延伸部分。

Ferrón及其同事使用最先进的计算工程技术解决了这个问题，该技术可模拟化石化身在水流中的行为。

牛津大学自然历史博物馆的伊姆兰·拉赫曼博士说：“计算流体动力学的应用使我们能够研究古代脊椎动物的游泳表现，并更多地了解它们在进化史中的地位。”

西班牙瓦伦西亚大学的Carlos Martinez Perez博士补充说：“我们的模拟表明，不同种类的骨吸虫具有相同的流体动力学效率。其中一些靠近海床或河床时表现更好，而另一些则在水中自由游泳时表现更好。”

布里斯托尔的另一位合著者Phil Donoghue教授总结说：“不同物种的体形适应不同的环境，揭示了这些无颚早期脊椎动物群体之间的独特生活方式。

“我们的结果使人们普遍认为，这些灭绝的无颚脊椎动物群体受到了生态约束，并揭示了有颚脊椎动物起源的主要进化假说比以前认为的更为复杂。”

参考：Humberto G.Ferrón，CarlosMartínez-Pérez，Imran A. Rahman，VíctorSelles de Lucas，HéctorBotella和Philip C.J.撰写的“计算流体动力学表明，干千足动物之间的生态多样化”多诺休（Donoghue），2020年10月1日，当前生物学。
10.1016 / j.cub.2020.09.031