芝加哥菲尔德自然历史博物馆的一项新研究显示，地球上最早一批登陆的四足脊椎动物，其生长方式可能与现代两栖动物截然不同。

研究团队对一种名为嵌骨兽（Whatcheeria）的早期四足动物幼体化石进行了详细分析。这类动物体形类似鳄鱼，是生活在距今约3.5亿年至2.8亿年前古河流、湖泊和沼泽中的掠食者，被认为是最早的陆生脊椎动物之一。

幼体化石挑战传统演化叙事

长期以来，科学界普遍认为，两栖动物、爬行动物和哺乳动物都起源于具有蝌蚪阶段的早期四足动物，即这些动物在幼体时期经历类似现代青蛙的水生阶段，并通过变态发育转为陆生形态。

菲尔德自然历史博物馆古生物学家Jason Pardo表示，传统教科书中的演化叙事通常是：部分鱼类演化为两栖动物，部分两栖动物再演化为爬行动物，进而出现哺乳动物。而这套叙事的基础前提之一，是最早的四足脊椎动物在生长过程中像两栖动物那样经历变态。

“我们的研究显示，这个基本前提是错误的，”Pardo说。

Mazon Creek化石提供关键线索

在这项研究中，Pardo与同事Arjan Mann分析了来自美国伊利诺伊州Mazon Creek Lagerstätte的多件四足动物化石标本。该化石产地以保存软组织和精细小型化石而闻名，被研究人员形容为“时间胶囊”，能够保留极为短暂的生物学瞬间。

成年嵌骨兽体长可超过3米，是石炭纪至二叠纪淡水环境中的顶级掠食者。与之形成对比的是，Mazon Creek出土的嵌骨兽幼体标本仅几厘米长，却保留了足以检验其发育方式的关键形态特征。

研究人员指出，这些幼体标本缺乏典型两栖动物蝌蚪所具有的关键结构，例如带褶皱的外鳃。即便考虑到个体在生长过程中的形态变化，标本中也未见到类似现代两栖动物那种由水生幼体向陆生成体转变的变态过程。

发育模式更接近鱼类或人类

根据研究团队的描述，嵌骨兽等早期四足动物的生命周期，更接近鱼类或人类等脊椎动物的“直接发育”模式，而非先经历水生幼体、再通过剧烈变态转为陆生的两栖动物模式。

“我们研究了多个代表鱼类向四足动物过渡不同谱系的物种，发现它们都没有任何类似蝌蚪的形态，”Pardo说，“如果没有蝌蚪形态，就不存在真正意义上的变态过程。”

他表示，如果像嵌骨兽这样的早期四足动物既没有蝌蚪阶段，也没有两栖动物式的变态发育，那么“爬行动物和哺乳动物起源于两栖动物样祖先”的广泛假说就难以成立。过去将变态视为动物从水生环境过渡到陆地环境的关键“工具”的叙事，在这一证据下受到挑战。

研究发表

相关研究以“直接发育的干四足动物跨越鳍到肢的过渡”为题，发表于《科学》（Science）杂志。论文作者为Jason D. Pardo和Arjan Mann，论文编号为Science 392(6804):1292-1296，doi: 10.1126/science.aeb7635。