布里斯托大学的研究人员使用计算机模拟来探索灭绝祖先的化身如何与水流相互作用

由布里斯托大学(University of Bristol)领导的一组研究人员发现,尽管缺乏下颚和成对的鳍,我们最古老的祖先在生态上是多样的。

在我们的远古祖先出水之前很久,它们是简单的类似于鱼的生物,但是没有鳍或下巴,它们通过过滤沉积物中的营养而得以生存。

长期以来,人们一直认为他们是懒惰的人,
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布里斯托大学的研究人员使用计算机模拟来探索灭绝祖先的化身如何与水流相互作用。这些实验表明,装饰这些无颚脊椎动物头部的奇异尖峰和棘刺实际上是流体动力学的适应,从流过人体的水流被动地产生升力。不同种类的头部形状各不相同,因此它们可以适应水中的不同位置,有些较高,有些较低。我们远古的祖先在生态上很多样化,早在其颚脊椎动物近亲进化之前。

布里斯托大学地球科学学院的博士后研究员Humberto G. Ferron博士是该论文的合著者之一。他说:“从经典的角度来看,颌骨和鳍的进化被视为允许脊椎动物进化的关键进化发明。使他们的生活方式多样化。

“在这种情况下,以笨重的刚性头罩为特征的无颚祖先被认为是繁琐的鱼状生物,生活在河流和海洋的底部,机动性差。”

我们的远古祖先如何谋生的问题一直是一个谜,因为今天没有像他们这样的动物活着。“ osteostracans”(他们的拉丁名称,意为骨壳)被坚固地装甲,从鼻子到尾巴被厚实的骨头包裹着。他们没有后一条腿,有些根本没有。许多人的头部前部都有怪异的角状延伸。

Ferrn及其同事使用最先进的计算工程技术解决了这个问题,该技术可模拟化石化身在水流中的行为。

牛津大学自然历史博物馆的伊姆兰拉赫曼(Imran Rahman)博士说:“计算流体动力学的应用使我们能够研究古代脊椎动物的游泳表现,并更多地了解它们在进化历史中的地位。”

西班牙瓦伦西亚大学的Carlos Martinez Perez博士补充说:“我们的模拟结果表明,不同种类的骨stracans表现出同样不同的水动力效率。其中一些在靠近海床或河床时表现更好,而另一些表现得更好。在水中自由游泳时。”

布里斯托尔的另一位合著者Phil Donoghue教授总结说:“不同物种的体形适应不同的环境,揭示了这些无颚早期脊椎动物群体之间独特的生活方式。

“我们的研究结果质疑了这样的普遍观点,即这些灭绝的无颚脊椎动物群体受到了生态限制,并且揭示了有颚脊椎动物起源的主要进化假说比以前认为的更为复杂。”

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