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3.46億年前化石改寫陸地生命演化史

蘇格蘭東柯克頓採石場出土的化石,最新研究顯示其年代可追溯至3.46億年前,為解開脊椎動物演化關鍵時期「羅默間隙」之謎提供了珍貴線索。

1984年,一位業餘古生物學家在蘇格蘭發現了驚人化石——一具長僅20公分、形似小型蜥蜴或蠑螈的完整骨骼。這具後來被命名為「西洛錫安蜥」的化石,證實是最早從水生過渡到陸地的四足動物之一。與其他早期幹群四足動物共同代表著現代兩棲類、爬蟲類、鳥類及哺乳類(包含人類)的共同祖先。

儘管意義重大,科學家卻始終無法精確測定化石年代。德州大學奧斯汀分校最新研究突破性地發現,這些蘇格蘭出土的蠑螈狀生物化石,可能比原先認定的年代還要早1,400萬年。

這項發表於《PLOS ONE》期刊的研究由剛取得博士學位的赫克託·加爾薩主導。他大膽採用放射性定年法測定化石年代,此舉在學界被視為高風險嘗試——因為採石場鄰近古火山區,巖層多為不含鋯石的玄武岩,傳統定年技術難以施展。

「我想這就是過去沒人嘗試的主因,」加爾薩解釋:「投入大量時間精力卻可能一無所獲。」但幸運的是,火山泥流沖刷下的沉積物中夾帶鋯石顆粒,最終在形成石灰岩的湖泊中與早期四足動物遺骸共同儲存。

加爾薩在傑克遜地球科學院對11個岩石樣本進行X光檢測,成功從6個化石周邊巖層提取鋯石,並於休士頓大學進行鈾鉛雷射定年。研究結果將化石最古老可能年代推前至3.46億年前,使其歸屬脊椎動物登陸關鍵期「羅默間隙」(3.6-3.45億年前)。

「東柯克頓的四足動物化石具有無可取代的重要性,」論文共同作者茱莉亞·克拉克教授強調:「精確測定年代對理解脊椎動物登陸時機至關重要,這將幫助我們釐清環境因素與演化轉變的關聯性。」

化石發現地東柯克頓採石場堪稱早期四足動物寶庫,已出土包含西洛錫安蜥在內的7種幹群四足動物化石。3億多年前,這裡曾是擁有活火山、毒湖及豐富生態的熱帶叢林,見證了魚類長出肺臟與四肢、邁向陸地的演化奇蹟。