澳洲研究人員近期在一具史前有頜魚類化石中發現了一顆具有3.8億年歷史的心臟,而且保存狀況良好,是迄今發現的最古老心臟,比目前已知其它魚類心臟化石早約2.5億年。

綜合媒體報道,這塊化石所屬魚類因發現於西澳荒野地區金伯利的「戈戈」岩層而得名「戈戈魚」(Gogo fish)。戈戈魚屬於已滅絕的盾皮魚綱(Placoderms)的一種。盾皮魚綱已經有上下頜和牙齒,大約生活在4.3億年前的志留紀中期至3.59億年前的泥盆紀末期,在地球上共繁衍了近7,000萬年,比最早的恐龍還要早1億多年。

研究人員掃瞄這塊化石時發現了其中石化的內臟器官,除了最引人注意的心臟之外,還有肝臟、胃部及腸道等軟組織,甚至未被壓扁。

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研究人員表示,這是目前已知最古老的動物軟器官。化石形成時通常只會保存動物骨骼及牙齒等硬組織,而非軟組織。不過,這塊化石發現地特有的礦物質令魚的內臟器官得以形成化石而被保存下來。

該研究主要作者、澳洲科廷大學和西澳博物館的脊椎動物古生物學家凱特‧特里納斯蒂克(Kate Trinajstic)表示,古生物的軟組織很少被保存下來,以三維立體形式(3D)保存的情況更為罕見,這一發現非常了不起。

戈戈魚的復原圖。(Entelognathus/Wikimedia Commons)
戈戈魚的復原圖。(Entelognathus/Wikimedia Commons)

「這種化石魚的真正特殊之處在於,它們的軟組織被保存在三維空間中,不像大多數軟組織一樣被保存在扁平的化石中」,該研究合著者、瑞典烏普薩拉大學的古生物學家阿爾柏格(Per Ahlberg)說」,我們也非常幸運,因為現代掃瞄技術使我們能夠在不破壞它們的情況下研究這些脆弱的軟組織。幾十年前,這個項目是不可能的,如今我們卻做到了。」

此項研究首次展示了肢節內複雜S形心臟的3D模型,該心臟由兩個腔室組成,較小的腔室位於上部,與現今的鯊魚、硬骨魚相似,但結構不同於後來出現的脊椎動物,這些特徵在早期脊椎動物中是比較先進的。

此外,研究人員還發現盾皮魚綱的肝臟很大,有保持浮力的作用;胃部形狀像一個扁平的長方形袋子,具有獨特的紋理;而其腸道則呈螺旋瓣狀,相信能夠幫助吸收食物。但化石中卻沒有發現其擁有肺部的跡象。

研究人員使用中子束和同步加速器X射線掃瞄仍嵌在石灰岩凝結物中的標本,並根據細菌和周圍岩石基質沉積的不同密度的礦物質構建了內部軟組織的三維圖像。這有助於科學家進一步研究這種魚的解剖布局。

這具獨特的新化石表明,在澳洲內陸可能還有更多的寶藏等著被發現。

該研究成果於9月15日發表在《科學》雜誌上。#

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