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驚人發現!遠古鴨嘴獸與針鼴竟有共同的水棲祖先

最新研究顛覆了我們對單孔目動物的認知。過去科學界普遍認為,現存的卵生哺乳動物——鴨嘴獸與針鼴——都源自陸地祖先。鴨嘴獸演化成半水棲動物,而針鼴則維持陸地生活。但科學家分析一具來自澳洲維多利亞省、距今1.08億年前的白堊紀早期單孔目動物「卡德伯裡冰河獸」的肱骨化石後發現,針鼴其實是從半水棲祖先演化而來,而現代鴨嘴獸的兩棲生活方式至少可追溯至1億年前。

新南威爾斯大學的古生物學家蘇珊·韓德教授指出:「哺乳動物從陸地轉向水棲生活的案例約有30個,例如鯨魚、海豚、儒艮、海豹、海象、水獺和海狸等。但反過來從水棲回到陸地的案例幾乎聞所未聞。」

研究團隊運用CT掃描等技術,仔細分析了這具珍貴的肱骨化石內部結構。韓德教授解釋:「骨骼的外部結構能幫助我們比對相似物種,釐清演化關係;而內部結構則能揭示動物的生活習性與生態環境。」

當卡德伯裡冰河獸生活在南維多利亞地區時,單孔目動物及其近親是澳洲哺乳動物群中的優勢物種。新南威爾斯大學的麥可·亞契教授補充:「澳洲中生代哺乳動物化石相當罕見,大多僅發現牙齒與下顎骨。卡德伯裡冰河獸是目前唯一發現肢體骨骼的物種。」

令人驚訝的是,這具化石的肱骨內部結構與現代針鼴的輕質骨骼截然不同,反而更接近鴨嘴獸——具有厚實的骨壁與縮小的骨髓腔。韓德教授說明:「這種結構能增加比重,幫助動物潛水覓食,常見於其他半水棲哺乳動物。」

現代針鼴的許多特徵也暗示著牠們的水棲過去:雖然針鼴喙部的電感受器數量少於鴨嘴獸,但學者認為這是演化遺跡;針鼴胚胎的喙部甚至能找到鴨嘴獸喙的殘餘結構。此外,針鼴向後彎曲的後腳掌與鴨嘴獸如出一轍——後者用於游泳導向,前者則用於挖掘洞穴。

更耐人尋味的是,針鼴被發現具有潛水反射能力,能在水中自動節省氧氣、延長閉氣時間。研究團隊分析一種名為肌紅蛋白的呼吸蛋白後,進一步證實針鼴可能擁有半水棲祖先。韓德教授解釋:「肌紅蛋白表面的正電荷能增加肌肉儲氧能力,延長潛水時間。鴨嘴獸的數值很高,但針鼴的數值也意外地高——即使牠們是穴居動物。」

這項突破性研究已發表於《美國國家科學院院刊》,為哺乳動物演化史揭開全新篇章。

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Suzanne J. Hand et al. 2025. Bone microstructure supports a Mesozoic origin for a semiaquatic burrowing lifestyle in monotremes (Mammalia). PNAS 122 (19): e2413569122; doi: 10.1073/pnas.2413569122