“从鱼到人”Nature探源研究取得重大突破

9月28日，由重庆市规划和自然资源局、中科院古脊椎动物与古人类研究所等单位合作完成的论文《中国志留纪早期最古老完整有颌脊椎动物》，作为封面论文发表于Nature，在有颌类起源与早期演化研究方向再次取得重大突破。这也是重庆发现的迄今为止，最早的完整有颌脊椎动物化石，为“从鱼到人”探源带来重大突破。

Nature封面论文（图源：Nature）

注：最新发现的5种志留纪古鱼新属种，封面中从上到下分别为蠕纹沈氏棘鱼、新塑梵净山鱼、双列黔齿鱼、灵动土家鱼和奇迹秀山鱼。

据介绍，从鱼到人的演化过程长达5亿年左右，先后经历了最早的无颌类演化变成有颌类、肉鳍鱼类，之后登上陆地，变成两栖类和哺乳动物，最终演化成人类，这样一个漫长的过程。有颌脊椎动物占目前全球脊椎动物物种数的99.8%以上，人类也是其中之一。

然而，这一跃升具体发生在何时、何地、又是如何发生？这些问题需要古生物学证据来回答。然而，有颌类直到志留纪晚期才出现较完善的化石记录，而分子钟推断的有颌类起源时间不晚于4.5亿年前的奥陶纪晚期，因此，有颌类的早期演化存在一段至少绵延三千万年、横跨整个志留纪的巨大空白。古脊椎动物学巨擘阿尔弗雷德·罗美尔曾经将其称为“古生物学史上一个顽固存在的重大空白”。

由于这个空白的存在，尽管我们知道有颌类在志留纪已经存在，但对它们到底长什么模样，有多大，处于什么生态位，彼此之间如何演化等问题一无所知，甚至不能确定志留纪地层中发现的零星棘刺、鳞片是否属于有颌鱼类。化石实证的缺失使得有颌类的起源与崛起，这个脊椎动物演化史中最关键的跃升之一，过去一直笼罩在重重迷雾之中，有颌类在其出现的前三千万年一直是一个“幽灵支系”。

中科院院士中科院古脊椎动物与古人类研究所研究员朱敏说：“我们人类的一些解剖学的结构，比如我们的眼睛，我们的鼻子，我们的嘴巴，包括我们的下巴、上颌，实际上往前追溯，都会追溯到这个鱼类身上去。”

其中在重庆地区的重要化石发现，是目前世界唯一保存志留纪早期完整有颌类化石的特异埋藏化石库。这是继澄江生物群、热河生物群之后，又一个在我国发现的、为探索"生命之树"演化重要节点，提供大量关键证据的世界级化石库，将完整有颌脊椎动物的化石记录，向前推进了1100万年。

近10年来，朱敏团队踏遍我国志留纪地层可能含鱼的200多个地点，终于在华南志留纪早期地层中发现“重庆特异埋藏化石库”和“贵州石阡化石库”，发现大量特异埋藏保存的完整志留纪早期鱼类化石，找到了破解有颌类最初崛起与辐射分化之谜的钥匙。应用高精度CT、性状大数据分析、流体动力学模拟等新技术新方法，团队向世界首次展示出最早有颌类的牙齿、头部、身体以及偶鳍的雏形等过去完全未知的最早有颌类身体结构与解剖学信息，为解答“从鱼到人”探源最初阶段的一系列重要科学问题提供了确凿证据，改写了有颌脊椎动物早期演化历史的各个方面。

参考资料：

[1]https://mp.weixin.qq.com/s/c7BKDr1V1EDhxd7Q_P-Oxw

[2]https://www.163.com/dy/article/HIDPSJ9B0514R9OJ.html

来源 | 生物探索

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