摘要
成对的鳍片是一项重大创新1，2从现存的无颚脊椎动物分化而来的有颚脊椎动物谱系3.．已灭绝的无颚装甲茎颌口动物显示出多种成对的体壁延伸，从骨骼突起到简单的襟翼4．相比之下，骨stracans(颌骨脊椎动物的姐妹类群)被解释为在胸部位置有第一个真正的成对附属物，骨盆附属物后来与颌骨一起进化5．我们在这里展示的是，在铰接的遗骸的基础上Tujiaaspis vividus在中国志留纪，galeaspids (osteostrac纲和颚形脊椎动物的姐妹类群)有三个不配对的背鳍，一个近似对称的下脊索尾和一对连续的，从鳃到尾的腹侧鳍。腹侧鳍与其他茎颌口动物的成对鳍瓣相似，特别是与同样具有分化胸鳍的头棘骨棘动物的腹侧脊相似。腹侧鳍与脊椎动物成对附属物起源的鳍褶假说相一致6，7，8，9，10．Galeaspids的前驱条件是骨疏骨类和颚形脊椎动物，成对的鳍最初出现为连续的胸腹侧鳍，我们的计算流体动力学实验显示被动产生升力。直到后来，在骨疏骨类和颚形脊椎动物的主干谱系中，胸鳍才向前分化。这种分化之后，鳍的剩余区域被限制在骨盆位置，以促进主动推进和转向。
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确认
感谢r . Freitas鳍发展有益的讨论机制,r .赵,x, x, l .彭l .贾问:王,问:温家宝,饶,y赵,雪,z西安,孟x, y罗,y, h . Wang邓,j .熊c . h . Xiong, c . y .熊j . Zhang陈y, z周和l .聂的田野调查援助,j .熊标本制备,j .荣和y王讨论stratrigraphy a史图解释说明,Q. Zheng绘制艺术生命复原图，D. Yang生成三维重建图，L. Peng和L. Jia拍摄化石，X. Jin进行扫描电镜成像。国家自然科学基金项目(42130209,41972006,42072026)、中国科学院前沿科学重点发展计划项目(QYZDB-SSW-DQC040)、中国科学院战略优先发展计划项目(XDA19050102, XDB26000000)、国家青年人才培养计划项目和云南省张美曼院士工作站资助。P.C.J.D.由自然环境研究委员会(NE/G016623/1, NE/P013678/1)，生物技术和生物科学研究委员会(BB/T012773/1)和Leverhulme信托基金(RF-2022-167)资助。H.G.F.由欧盟委员会通过Marie skodorska - curie研究奖学金(H2020-MSCA-IF-2018-839636)资助。j。n。k是由ERC资助的。788203(创新)。
作者信息
作者及隶属关系
贡献
M.Z.和P.C.J.D.构想了这个项目。张明志、李建文、张志刚和祁良进行了实地考察、化石准备和化石收藏。张志刚、彭志刚、张志刚、H.G.F.参与了化石解释工作，并撰写了手稿。H.G.F.和P.C.J.D.进行了计算流体动力学分析。J.N.K.进行了祖先-国家重建分析。所有作者编辑并批准了手稿。
相应的作者
道德声明
相互竞争的利益
作者声明没有利益竞争。
同行评审
同行评审信息
自然感谢John Dabiri, Matt Friedman和其他匿名审稿人对这项工作的同行评审所做的贡献。
额外的信息
出版商的注意施普林格自然对出版的地图和机构从属关系中的管辖权主张保持中立。
扩展的数据图形和表格
扩展数据图1Tujiaaspis vividus．
一个、湘西土家族苗族自治州(县)和秀山土家族苗族自治州(县)两个化石产地地图。b、含鱼辉星韶组地层。
扩展数据图4带腹侧翼和不带腹侧翼模型(ΔLift)升力随迎角(AoA)的差异(N)。
说明了斜率的线性回归系数和显著性。
扩展数据图5三维虚拟复原Tujiaaspis vividus．
一个，从背面看。b，俯视图。c，前两个背鳍的特写。d，尾巴特写，(c, d)，在侧视图。
扩展数据图6计算流体动力学分析Tujiaaspis vividus．
一个， 3D模型包括背侧(dr)，腹侧(vn)，侧侧(lt)和正面(fr)视图的腹侧脊。b，c，d，计算域(b)、在背侧(dr)和腹侧(vn)视图中覆盖没有腹侧鳍(上)和有腹侧鳍(下)模型的网格，以及一般网格(c)用于CFD分析，注意不同的边界条件(在，进气道;或者,出口;ns、防滑;Ss，滑移对称)，细化体积(rf)和膨胀层(if)。
扩展数据图7Tujiaaspis vividus(图片来源:郑秋阳)。
身体的腹侧Tujiaaspis vividus有一对连续的胸腹侧鳍，我们的计算流体动力学实验证明，它被动地产生升力，以逃离捕食者，如海蝎子。
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关于本文
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盖志强，李庆林，Ferrón，李志强et al。脊椎动物成对附肢的解剖与起源。自然609， 959-963(2022)。https://doi.org/10.1038/s41586-022-04897-6
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DOI：https://doi.org/10.1038/s41586-022-04897-6
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赞扬基础生物学的研究
自然(2022)
