头骨限制了地球上第一批陆生生物的发展。根据最近的研究，四足动物的进化受到了数百万年的限制，因为它们的头骨所含的骨头比已灭绝的鱼类和现在的鱼类都少。
复杂的头骨
根据对从水生栖息地过渡到陆地栖息地的动物头骨化石的研究，四足动物头骨之间的联系比鱼类更复杂。头骨结构的这些变化无助于促进地球上生命的多样化；相反，它们阻碍了四足动物头骨的发展。
四足动物是第一个有四肢和手指的陆生生物，大约在 4 亿年前从鱼类中分化出来。他们是所有生物的祖先，从两栖动物到人类。
为了更好地了解头骨是如何随着四足动物的发育而变化的，这项研究于 9 月 9 日发表在《科学进展》杂志上，测量了 100 多种现存和已灭绝生物的头骨排列。这项研究是由布里斯托大学、巴塞罗那庞培法布拉大学和伦敦大学学院的研究人员进行的。
布里斯托尔地球科学学院的首席科学家詹姆斯·罗森 (James Rawson) 说，平均而言，四足动物的头骨比它们的鱼类祖先少，但测量骨头的数量会遗漏一些关键信息。除了骨头的数量，我们还记录了颅骨的排列，包括哪些骨头与哪些骨头相连。这种方法称为网络分析。
该方法的专家和作者 Borja Esteve-Altava 博士说：“传统上，解剖学研究主要是描述性或定性的。骨骼之间的解剖关系可以使用网络分析来量化，这种方法已用于形态进化研究. 经常被忽视。
虽然一开始看起来很矛盾，但研究人员发现，虽然四足动物的头骨比鱼少，但它们的头骨组织更复杂。
罗森先生继续说，骨头更少的事实意味着每块骨头都必须与更多的邻居联系起来，从而产生更复杂的安排。最古老的四足动物的头骨也变得更坚固，形成一个单一的单元，而它们的鱼类祖先的头骨由许多不同的部分组成。在我们研究的所有生物中，最复杂的头骨是现代青蛙和蝾螈的头骨。
重要发现
研究人员还通过检查颅骨排列随时间的变化发现，四足动物的出现与颅骨结构种类的减少有关。
“我们惊讶地发现，头骨的这些变化似乎限制了四足动物的发育，而不是促进对陆地新栖息地的辐射，”该研究的主要作者艾米丽·雷菲尔德教授说。我们推测这可能是由于颈部出现、灭绝事件或颅骨发育的瓶颈。
“我们还观察到早期四足动物的肢骨结构多样性也出现了类似的丧失，尽管四肢的衰退发生在 1000 万年前，”罗森先生在他的结论中说。关于四足动物进化的这个关键时期，我们还有很多需要了解，包括各种条件如何影响它们的头骨和四肢的发育。