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一項英國科學家主導的研究表明，脊椎動物的肩膀部分起源于古代魚類的鰓弓，即環繞喉嚨的彎曲支撐。相關論文11月1日發表于《自然》。

人類能夠解放雙手，成為地球的主宰，離不開脊椎動物成對附肢的演化。胚胎和化石證據證明，人類的四肢從魚類的偶鰭演化而來，然而，魚類偶鰭的起源仍是一個困擾學術界的百年難題。

長期以來，學術界對主要有兩種流行的學說：“鰓弓假說”和“鰭褶假說”。前者認為，魚類成對的偶鰭最初可能是由鰓弓演變而來。后者則認為，魚類偶鰭最初是從沿著魚類體側壁的腹側鰭褶演化而來。

已滅絕古魚類的藝術重建圖。圖片來源：ENTELOGNATHUS/WIKIMEDIA COMMONS

針對這一問題，論文通訊作者、英國帝國理工學院的古生物學家Martin Brazeau說：“手臂和腿起源于古代魚類的側褶是有道理的，但是肩部更為復雜，因為它與頭部及其肌肉組織有聯系。如何做到這一點，一直是個謎。”

Brazeau用計算機斷層掃描技術，觀察了一種名為西伯利亞早泥盆世斑尾魚腦部細節。他對這種魚類腦后的一個裂口很感興趣，這個裂口曾經是軟骨的所在地。他想知道這里的軟骨是否曾經與鰓弓相連。

隨后，Brazeau和他的同事重新審視了古魚類化石，甚至追溯到瑞典古生物學家于1927年繪制的圖紙。通過比較西伯利亞早泥盆世斑尾魚腦部的裂口位置與其他化石中的裂口位置，研究人員得出結論：它確實代表了過去脊椎動物腦部和鰓弓最尾端的一個連接點。

此外，這個裂口可能是第六鰓弓區域是一個解剖學地標，它將頭部和軀干組織分開。這一區域有一處特殊的肌肉，由頭部組織發育而成，很可能有助于控制胸和腰部，相當于人類的斜方肌。

未參與該工作的日本理化學研究所生物系統動力學研究中心的進化形態學家Shigeru Kuratani說：“這篇論文可能是朝著最終解決這一問題邁出了重要一步。” 

相關論文信息：https://doi.org/10.1038/s41586-023-06702-4