一个国际研究小组提出了生活的腔棘鱼(Latimeria chalumnae)中头骨和大脑发育的第一个观察结果。他们的研究发表在“自然”杂志上，为这种标志性动物的生物学和脊椎动物头骨的进化提供了新的见解。
腔棘鱼是一种与四足动物密切相关的海洋鱼类，四肢脊椎动物包括两栖动物，哺乳动物和爬行动物。Coelacanths被认为已经灭绝了7000万年，直到1938年南非渔民意外捕获活体标本。发现八十年后，Latimeria对于了解四足动物的起源和它们的进化仍然具有科学意义。最近的化石亲属 - 叶鳍鱼。
Latimeria最不寻常的特征之一是它的铰链式括号，它只在泥盆纪时期(410-360万年前)的许多化石叶鳍鱼中发现。Latimeria的脑膜被称为“颅内关节”的关节完全分裂成前部和后部。此外，大脑位于脑膜后部远处，只占腔内腔的1%。大脑与其腔之间的这种不匹配在活脊椎动物中是完全无与伦比的。腔棘鱼头骨如何生长以及为什么大脑仍然如此之小，这让科学家们困惑多年。为了回答这些问题，研究人员从几个公共自然历史收集品中研究了颅骨发育不同阶段的标本。
虽然许多成年腔棘鱼的标本可以在自然历史收集中获得，但早期的生命阶段如胎儿是非常罕见的。因此，科学家们使用最先进的成像技术来观察标本的内部解剖结构，而不会损坏它们。他们特别将5厘米长的胎儿数字化，这是Latimeria最早的发育阶段，在欧洲同步加速器(ESRF)进行同步加速器X射线显微断层扫描。在过去的二十年中，ESRF在设计广泛用于进化生物学研究的非侵入性技术方面开发了独特的专业知识。
此外，研究人员还在Brain and Spine研究所(法国巴黎)使用强大的磁共振成像(MRI)扫描仪对其他阶段进行成像，并在巴黎国家博物馆(巴黎国家博物馆)进行常规X射线微CT扫描。 ，法国)。这些数据被用于生成详细的3D模型，这使得科学家们能够描述颅骨，大脑和脊索的形式(在大脑下方延伸的管和生命早期的脊髓)如何从胎儿变为一个成年人。
他们还观察了这些结构在每个阶段如何相对于彼此定位，并将他们的观察结果与其他脊椎动物中颅骨形成的已知结果进行了比较。
与大多数其他脊椎动物相反，脊椎动物在胚胎发育早期被脊柱取代，脊索在Latimeria中大大扩展。脊索的急剧扩大可能会影响脑膜的模式，并可能支撑颅内关节的形成。大脑也可能受到脊索扩大的影响，因为相对大小在发育过程中会急剧减少。
这些结果首次阐明了活的腔棘鱼头骨和大脑的发育，并开辟了研究脊椎动物头部进化的新途径。
英国布里斯托尔大学古生物学的主要作者和研究助理Hugo Dutel说：“这些都是非常独特的观察，但与我们在其他物种的发展中所知的数量相比，它们仅向前迈出了一小步。还有更多的问题而不是答案!Latimeria仍然有许多线索可以帮助我们理解脊椎动物的进化，保护这种受威胁的物种及其环境非常重要。“
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