x射線斷層掃描技術(shù)助人類尋找祖先——4億年前魚類就準(zhǔn)備登陸

2020-04-08 10:25:36來(lái)源：化工儀器網(wǎng)關(guān)鍵詞：x射線斷層掃描成像閱讀量：1355

導(dǎo)讀：4月7日，科技日?qǐng)?bào)稱，有在《自然》上發(fā)表的論文指出，科學(xué)家找到了魚類登陸過(guò)程中的關(guān)鍵化石——希望螈，這是僅有的科學(xué)家在已知?jiǎng)游锘砩习l(fā)現(xiàn)手指與鰭“鎖”在一起的現(xiàn)象。通過(guò)該發(fā)現(xiàn)，可以揭示人類的手部是如何由遠(yuǎn)古魚類的魚鰭一步步進(jìn)化而來(lái)的。我們的手指或起源于它的鰭，希望螈的出現(xiàn)，補(bǔ)上了這缺失的關(guān)鍵一環(huán)。

　　【儀器網(wǎng) 時(shí)事聚焦】人類幾億年之前真的是一條魚嗎？1859年，達(dá)爾文的《物種起源》在經(jīng)歷了5年的考察后正式出版，自此，人類對(duì)于生物進(jìn)化的拼圖被找全，但是關(guān)于人類是怎么誕生智慧，怎么從一條水里生活的魚進(jìn)化為現(xiàn)代人類的，人們還是充滿了疑問(wèn)。這不只是普通人好奇，科學(xué)家們也同樣帶著這些疑問(wèn)，苦苦探究人類的祖先。

　　經(jīng)過(guò)無(wú)數(shù)科學(xué)家們不懈的研究，可以確認(rèn)，在3億多年前，一部分魚類從水中登上陸地，再歷經(jīng)漫長(zhǎng)的演化，地球上出現(xiàn)了包括人類在內(nèi)的種類繁多的陸生脊椎動(dòng)物。如此看來(lái)，魚類從水中登陸這一過(guò)程是生命演化史上的重要事件，但魚類是如何向陸生脊椎動(dòng)物過(guò)渡的，至今仍缺乏足夠的科學(xué)證據(jù)。

　　4月7日，科技日?qǐng)?bào)稱，有在《自然》上發(fā)表的論文指出，科學(xué)家找到了魚類登陸過(guò)程中的關(guān)鍵化石——希望螈，這是僅有的科學(xué)家在已知?jiǎng)游锘砩习l(fā)現(xiàn)手指與鰭“鎖”在一起的現(xiàn)象。通過(guò)該發(fā)現(xiàn)，可以揭示人類的手部是如何由遠(yuǎn)古魚類的魚鰭一步步進(jìn)化而來(lái)的。我們的手指或起源于它的鰭，希望螈的出現(xiàn)，補(bǔ)上了這缺失的關(guān)鍵一環(huán)。

　　此外，在魚類向人類的進(jìn)化探索中，有專家還研究過(guò)奇異東生魚，它是目前所知出現(xiàn)早、原始的四足形類肉鰭魚。據(jù)悉，4億年前，它的下頜結(jié)構(gòu)就已模糊地展示出了早期四足動(dòng)物的特征。但令人更為驚訝的是，科學(xué)家經(jīng)過(guò)科技分析，發(fā)現(xiàn)它的顱腔中很有可能存在腺垂體結(jié)節(jié)部。腺垂體結(jié)節(jié)部在調(diào)節(jié)陸上動(dòng)物的晝夜規(guī)律中起著重要作用，但是陽(yáng)光射入水體的深度有限，生活在水中的魚類對(duì)日夜變化并不敏感。但在陸地上，則反之。

　　這一發(fā)現(xiàn)不禁讓人們驚嘆，原來(lái)早在4億多年前，我們的祖先還是生活在水里的魚類時(shí)，就已經(jīng)為了登上陸地生活進(jìn)行了“準(zhǔn)備”。而能從遠(yuǎn)古化石中得知這一切，科學(xué)家必須依托于科學(xué)儀器。探索到魚類4億年前就可能為登陸做準(zhǔn)備以及手指或起源于鰭這些信息，科學(xué)家們采用了高精度X射線斷層掃描和計(jì)算機(jī)三維虛擬重建技術(shù)，以此來(lái)復(fù)原魚化石的原生形態(tài)，以及它相關(guān)的神經(jīng)、血管等結(jié)構(gòu)。

　　事實(shí)上，X射線斷層掃描成像，也就是CT，這一技術(shù)曾被稱為電腦軸切面斷層影像，如今被廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)中，是一種影像診斷學(xué)的檢查。X射線斷層掃描技術(shù)主要通過(guò)單一軸面的X射線旋轉(zhuǎn)照射人體(或者物體)，由于不同的組織對(duì)X射線的吸收效果不同，因此，可以用電腦的三維技術(shù)重建出斷層面影像。再經(jīng)過(guò)窗寬、窗位處理，則可得到相應(yīng)組織的斷層影像，若將斷層影像層層堆疊，即可形成立體影像。

　　自20世紀(jì)70年代x射線斷層掃描成像技術(shù)被發(fā)明后，它就在生物學(xué)中得到了重用，并且廣泛使用，即便是價(jià)格昂貴，至今也是醫(yī)學(xué)上診斷多種疾病的黃金準(zhǔn)則，同時(shí)也是化石分析的重要工具。然而，這種技術(shù)目前并不夠完善，無(wú)論從精度方面還是安全方面，都不夠理想。隨著社會(huì)的發(fā)展，人們對(duì)分析還原的技術(shù)需求升高，x射線斷層掃描行業(yè)還需開發(fā)研制更可靠的產(chǎn)品。同時(shí)，人們還需開拓x射線掃描技術(shù)的更多運(yùn)用領(lǐng)域，讓這一技術(shù)為人類的發(fā)展更好地效力。

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