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提塔利克魚
鎖定
提塔利克魚描述
骨骼顯示氣孔的通道位於眼睛上方
提塔利克魚
提塔利克魚發現
提塔利克魚化石的發現地
3具提塔利克魚化石於2004年在加拿大北部努納武特埃爾斯米爾島的泥盆紀河牀被生物學家發現，而埃爾斯米爾島在提塔利克魚生存的年代都是勞倫大陸一部份，當時位於赤道中央，氣候相當温暖。
這次異常的發現起因於一位古生物學家注意到提塔利克魚的頭骨突出懸厓，經過進一步的勘察後，發現這些外型奇特的化石可以追溯至3億8,300萬年前。
提塔利克魚特徵
提塔利克魚是一種過度性化石，它在四足類生物的地位就像是始祖鳥一樣。它們證明在許多相當不同的脊椎動物之間存在一種過渡性的物種。
生物學家在提塔利克魚身上可以同時發現魚類及兩棲類的特徵：
提塔利克魚魚類
魚鰓
魚膘
提塔利克魚四足形動物
半魚類半兩棲類的肢骨及關節，包括具有功能的腕關節及類似於類的鰭腳
提塔利克魚兩棲類
兩棲類的肋骨
兩棲類的肺臟
兩棲類的頸部
肩膀、肢體及魚鰭
提塔利克魚也擁有類似鱷魚的扁平頭骨，眼睛位在頭部的頂端顯示它們花費許多時間在注意附近的動靜。而它們肋骨及頸部則類似兩棲類，這樣可以支撐身體及益於使用肺部來呼吸。更加先進的顎部則適合用來捕捉獵物，而細小的腮裂縫被認為是呼吸孔，這項特徵在許多動物上則轉變為耳朵。
提塔利克魚的化石是在“框架地盤”發現的，當時它沉積在泥盆紀時期靠近赤道的彎曲河流。提塔利克魚的化石顯示它是一種生活在淺海的底棲區（benthic zone）動物，甚至可以短時間離開水域，而它的頭骨則可以支撐提塔利克魚身體的重量。無論是在淺海或是陸地上，在這個時代，落葉植物非常繁盛，而每年掉入水中的葉片則吸引小型的生物進入低含氧的淺水地區，而大型魚類在這裏很難自由活動。這個發現顯示提塔利克魚多半可以在河牀上彎曲前肢，將身體短暫的推上河岸。
提塔利克魚進化
提塔利克魚的其中一位發現人尼爾·蘇賓
科學家最初於2004年首次發現提塔利克魚，當時他們正在加拿大北極羣島埃爾斯米爾島上尋找化石。它的奇特魚鰓、魚鱗、魚鰭、和肺，加上可以移動的頸部，堅硬的胸腔和類似鱷魚的頭部使得提塔利克魚成為介於魚類和最早的四足陸棲動物的中間生物。
提塔利克魚骨骼的重建。
在本週一發表的研究中，研究人員首次描述了提塔利克魚背部的化石。報告展示了該生物具有巨大堅硬的骨盆帶，突出的髖關節以及較長的後鰭。這強大的魚鰭推動了提塔利克魚在水裏遊動，同時幫助它在河牀上行走或者泥灘附近爬行。
在晚泥盆紀脊椎動物的物種形成
蘇賓本預計像提塔利克魚這樣的生物後鰭和骨盆應該較小，只有當生物適應了陸地的生活之後後肢才會變得更強壯和顯著。他將這一轉變描述為從魚類的“前輪驅動”到四足陸棲動物（或稱四足動物）的“四輪驅動”。“結果發現魚類的後部附器已經非常大，這表明在四足動物起源之前，魚類的這種轉變已經在進行之中了。”
最新的發現是基於加拿大北部埃爾斯米爾島上發現的五個提塔利克魚樣本化石。科學家們尚未發現後鰭骨或者任何能夠提供有關腳趾起源新見解的化石殘骸。“提塔利克魚的後鰭非常不完整。” 蘇賓這樣説道。有關化石的細節被髮表在《美國國家科學院院刊》上。
四足生物的進化——從魚類（底部）經提塔利克魚（中央）到四足動物（頂部），後肢逐漸變大。
英國劍橋大學動物學博物館脊椎動物古生物學館長詹妮弗·克拉克(Jennifer Clack)教授表示，提塔利克魚的化石回答了有關從水生到陸生生活轉變的長久存在的問題。“這是我們理解一切是如何發生的巨大空缺，因為化石並沒有提供任何好的證據。這個新化石正是我們希望發現的。” “巨大骨盆的發展必須發生在轉變過程的某個階段，考慮到它類似四足動物的特徵，發現提塔利克魚上已經有這些轉變開始的跡象並非特別大的意外，但也令人滿意的發現。”
英國倫敦自然歷史博物館的脊椎動物古生物學家澤琳娜· 約翰遜(Zerina Johanson)説道：“魚類和四足動物最重要的差別——從移動的類型角度來説——便是魚類身體前方一般有更大的前肢和腰部，也就是‘前輪驅動’假説，而四足動物一般有更大的後肢或者骨盆帶。”
“從水裏到陸地的轉變據稱與這些更大更強健的腰帶有關，它同時為後肢以及前肢提供了支持。蘇賓和同事在提塔利克魚身上發現好幾處新的強壯的骨盆帶後推翻了這一觀點，展示了那些生活在水裏的生物具有我們認為與陸地有關的特徵狀況。”
“即便如此，腰帶仍展示了好幾處類似魚的特徵。提塔利克魚的骨盆是魚類和四足動物特徵的混合，展示了從水生到陸地的轉變並非我們之前預想的那麼直截了當，有些四足動物的特徵與魚類向陸地移動的進化有關。它還表明這些特徵的進化是依照一系列的步驟發生的，而它們的本質我們目前還沒有完全理解。”
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提塔利克魚研究進展
提塔利克魚（上）與鱷魚（下）具有相似的嘴部，可能暗示其具有相
吸食在陸地上是無效的，因為它無法遠距離起作用，而且很難建立吸取食物所需的壓力密封。因此，陸生脊椎動物不得不轉向其他方法來捕獲獵物。但是表明這種轉變如何發生的化石證據有太多，遠非從鰭過渡到肢體那麼簡單。於是，他們專門研究了提塔利克魚顱骨中將骨頭集合在一起的骨縫，以觀察顱骨的使用方式。
研究小組使用了先進的新型計算機斷層掃描(CT)分析來對提塔利克魚顱骨的形態進行詳細檢查，鑑別出其他技術未曾發現的滑動關節等關鍵新特徵，滑動關節為動物橫向擴展其顱骨以產生吸力提供了必要的顱運動。
提塔利克魚與鱷魚的顱骨存在明顯相似之處，鱷魚是一種“活化石”物種，以前被認為僅使用橫向捕捉動作捕獲獵物。在2019年的一項研究中，研究人員發現，鱷魚在進食時可以同時使用側向咬合和吸力，這要歸功於其顱骨獨特的滑動關節，有助於在咬食時產生吸力。
提塔利克魚也可能以同樣的方式進食，這表明這種適應性可能在動物移居陸地很久之前就進化完成了。
更好地瞭解提塔利克魚的生物學特徵和行為，除了幫助人們瞭解魚類祖先的進化之外，還可以為解剖結構和發育提供新的見解。在分析提塔利克魚顱骨的運動範圍時，似乎移動最多的3根骨頭最終進化整合為哺乳動物耳中的骨頭。
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- 參考資料
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- 1. 提塔利克早在魚類進化時就已出現 ．科學探索[引用日期2014-03-12]
- 2. 3億年前怪魚揭示魚如何進化成四足陸棲動物 ．揚子晚報[引用日期2014-01-16]
- 3. 泥盆紀提塔利克魚化石研究發現：咬食最初從水生物種進化而來 - 科研速遞 - 化石網 ．化石網．2021-02-04[引用日期2021-02-15]
