研究发现头骨限制了地球最早的陆地动物的进化

四足动物在大约4亿年前从鱼类进化而来，是最早的具有四肢和指头的陆地动物。它们是从两栖动物到人类的祖先。

这项研究于9月9日发表在《科学进展》杂志上，对100多种活体和化石动物的头骨组织进行了量化，以更好地了解头骨如何随着四足动物的进化而变化。这项研究是由布里斯托尔大学、庞培法布拉大学和伦敦大学学院的研究人员进行的。

主要作者布里斯托尔大学地球科学学院 James Rawson说：“四足动物的头骨一般比它们的鱼类祖先要少，但是简单地计算骨头的数量会错过一些重要的数据。我们使用了一种叫做网络分析的技术，除了骨头数量之外，还记录了头骨的排列--哪些骨头连接到哪些骨头。”

作者Borja Esteve-Altava博士是这项技术的专家，他说：“传统上，解剖学研究大多是描述性或定性的。网络分析提供了一个健全的数学框架来量化骨骼之间的解剖关系：一种在大多数形态学进化研究中经常被忽视的数据。”

尽管一开始听起来可能是反直觉的，但研究人员发现，四足动物的头骨比鱼类少，使得它们的头骨组织更加复杂。

Rawson补充说：“这可能看起来很奇怪，但拥有较少的骨头意味着这些骨头中的每一块都必须与更多的相邻骨头相连，从而导致更复杂的排列。现代青蛙和蝾螈的头骨是我们研究的所有动物中最复杂的。 最早的四足动物的头骨也变得更加巩固为一个单元，而它们的鱼类祖先的头骨则由几个不同的部分组成。”

通过观察头骨排列的种类，研究人员还发现，四足动物的起源与头骨排列种类的下降相吻合。

该研究的高级作者艾米丽-雷菲尔德教授说。"我们惊讶地发现，头骨的这些变化似乎限制了四足动物的进化，而不是促进了对陆地上新栖息地的辐射。我们认为，颈部的进化、灭绝事件或头骨发展的瓶颈可能是原因。"

罗森先生总结说。"我们也看到早期四足动物的四肢骨骼的结构变异性有类似的下降，但四肢的下降发生在1000万年之前。似乎不同的因素在影响着早期四足动物的头骨和四肢进化，我们还有很多关于我们自己进化史上这一关键时期的知识。"