新的地球科学研究表明三叠纪化石揭示了现存两栖动物的起源

最小的新发现化石可以颠覆古生物学家对我们历史的了解。来自弗吉尼亚理工大学和美国石化森林国家公园等地的一组古生物学家发现了第一个“明确无误的”三叠纪时期的盲肠化石——已知最古老的盲肠化石——从而将这种小型穴居两栖动物的记录延长了大约3500万年。这一发现还填补了这种类两栖动物已知历史化石记录中至少8700万年的空白。

2019年，弗吉尼亚理工大学科学学院地球科学系博士生本·克里格曼(BenKligman)在亚利桑那州石化林国家公园的一次挖掘中首次发现了该化石。克里格曼将其命名为Funcusvermisgilmorei，该化石将caecilians的历史追溯到3500万年前的三叠纪时期，大约2.5亿到2亿年前。

在今天发表在《自然》杂志上的这项新研究之前，只有10处化石是已知的，可追溯到大约1.83亿年前的侏罗纪早期。然而，根据Kligman的说法，先前的DNA研究估计盲目动物的进化起源可以追溯到石炭纪或二叠纪时代，大约3.7亿至2.7亿年前，标志着8700万年的差距。然而，并没有发现这样的化石。

“最古老的蛔虫化石的发现凸显了新化石证据的重要性。如果没有这样的化石，古生物学和进化论中许多最大的悬而未决的问题都无法解决，”Kligman说，他之前发现了一个2.2亿年前的化石犬齿兽属或有干哺乳动物的物种，现代哺乳动物的前身。“蛔虫化石非常罕见，是古生物学家在寻找其他更常见动物的化石时偶然发现的。我们的发现完全出乎意料，它改变了我的科学兴趣轨迹。”

这些化石是Kligman和石化森林国家公园实习生XavierJenkins于2019年发现的，他现在是该公园的博士。爱达荷州立大学的学生，当时两人正在通过显微镜处理公园绰号雷雨岭的化石沉积物。Kligman说，在大约2.2亿年前的Chinle地层的一层中发现了Funcusvermis，当时亚利桑那州位于泛大陆超大陆中部的赤道附近。当时该地区气候炎热潮湿。今天，亚利桑那州仍然很热，但湿度很低。

“在显微镜下看到第一个下颚，它有独特的双排牙齿，让我不寒而栗，”克利格曼说。“我们立即知道它是一个盲肠动物，是迄今为止发现的最古老的盲肠动物化石，也是千载难逢的发现。”

在此发现之前，化石记录中8700万年的差距隐藏了盲肠动物的早期进化史，导致科学家们就盲肠动物与其两栖动物亲属、青蛙和蝾螈的关系展开了长达数十年的争论。

BenKligman在亚利桑那州国家石化森林雷暴山脊化石遗址。学分：亚当·马什

“Funcusvermis扩展了在所有已知的化石和现存的蛔虫中观察到的潮湿赤道发生模式，这表明蛔虫的生物地理历史一直受到对这些生态环境的限制的指导，这可能是由于与湿度相关的生理限制，并受到漂移的限制。Pangaea分裂后大陆板块进出湿润赤道带，”Kligman说。

现代caecilians是无肢两栖动物，身体呈圆柱形，有一个紧凑的子弹形头骨，有助于它们在地下挖洞。现在只生活在南美洲和中美洲、非洲和南亚，蚓螈一生都在落叶层或土壤中挖洞，寻找蠕虫和昆虫等猎物。这种地下存在使得科学家很难研究caecilians。Kligman半开玩笑地将现代蛔虫描述为“长着蠕虫身体的无眼袜子木偶”。

Funcusvermis实际上与早期青蛙和蝾螈化石具有更多相关的骨骼特征，加强了caecilians和这两个群体之间的共同起源和密切进化关系的证据。Funcusvermis还与古生物学家称为dissorophoidtemnospondyls的一组古老的两栖动物具有相同的骨骼特征。Kligman补充说：“与现存的蛔虫不同，Funcusvermis缺乏许多与地下洞穴相关的适应性，这表明在蛔虫进化的早期阶段，获得与地下生活方式相关的特征的速度较慢。”

给那首曲子起名字

现在，这是有趣的部分：属名“Funcusvermis”的灵感来自于俄亥俄州球员1972年的歌曲“FunkyWorm”，来自他们的专辑Pleasure，这是作者最喜欢的歌曲，在ThunderstormRidge挖掘化石时经常播放。“Funcus”源自英语单词Funky的拉丁化形式，意为欢快、有节奏的舞曲形式，而“vermis”源自拉丁词“蠕虫”。(顺便说一下，这是一首很棒的歌。可以说是即时耳虫。)

物种名称gilmorei是为了纪念费城德雷克塞尔大学自然科学院的馆藏经理NedGilmore。(Kligman来自费城，作为一名本科生自愿参加Gilmore的爬虫学湿收藏。“他是一位重要的导师，帮助激发了我对化石和两栖动物的兴趣，”Kligman说。)

该研究的共同作者包括弗吉尼亚理工大学地球科学系的助理教授MichelleStocker和副教授SterlingNesbitt，以及Fralin生命科学研究所全球变化中心的成员。其他作者包括首席古生物学家AdamMarsh;博物馆馆长马修·史密斯;科学和资源管理主管WilliamParker，均在石化林国家公园工作;以及华盛顿大学伯克博物馆和生物学系的博士后研究员BryanGee。

“正如同名歌曲所说，它是世界上最有趣的蠕虫，”马什打趣道。

Stocker补充说：“我们收集的东西确实决定了我们可以说出哪些动物存在，它们有多少，它们长什么样。如果不使用这些方法进行化石收集和分析，我们将无法了解这些动物。这个三叠纪生态系统的许多重要方面。现在我们有了一张关于要寻找什么骨头以及如何寻找它们的搜索图像，看看其他哪些化石产地保存了这些早期的软体动物将是令人兴奋的。

内斯比特说，从最好的意义上说，这样的发现可以重置古生物学的游戏板。“这一发现清楚地表明，一些你几乎看不到的化石可以极大地改变我们对今天你能看到的整个群体的理解，”他说。

2019年以来发生了什么

在2019年首次发现的石化林国家公园，截至2022年夏季，已经恢复了至少70个Funcusvermis个体的下颌，使该地区成为“迄今为止发现的最丰富的产蛔虫骨床”。克里格曼说。

Kligman说，目前只发现了少量的Funcusvermis骨头，包括上下颚、椎骨和部分后肢。所有发现的骨头都是脱节的，而不是完整的骨骼。没有完整的骨骼，Kligman和他的研究人员无法准确确定Funcusvermis的体长，但从孤立的元素(例如下颌长度不到四分之一英寸长)的推论表明Funcusvermis是一种微小的动物。

“自2017年发现以来，ThunderstormRidge遗址已经产生了60多种动物，从淡水鲨鱼到恐龙，”Kligman说。“最近描述了在此站点发现的其他几个新物种。该站点的许多其他新物种目前正在研究中，并将在未来几年发布。”

换句话说，完全可以期待更多的颠覆古生物学家对化石历史的了解。