我國(guó)科學(xué)家在“從魚到人”探源研究取得重大突破

2022-09-29 05:37:13 來源：人民日?qǐng)?bào)客戶端 A+A-

有頜類的出現(xiàn)與崛起是“從魚到人”的脊椎動(dòng)物演化史上最關(guān)鍵的躍升之一，人類的很多重要器官與身體構(gòu)型都可追溯到有頜類演化之初。然而，這一躍升具體發(fā)生在何時(shí)、何地,、又是如何發(fā)生？由于早期有頜類存在化石空白，這些問題一直未能得到解答,。日前，中國(guó)科學(xué)院古脊椎動(dòng)物與古人類研究所朱敏團(tuán)隊(duì)的重大發(fā)現(xiàn),，有望揭開這些謎團(tuán),。

近期，朱敏團(tuán)隊(duì)在我國(guó)重慶,、貴州等地志留紀(jì)早期距今約4.4億年的地層中發(fā)現(xiàn)“重慶特異埋藏化石庫(kù)”和“貴州石阡化石庫(kù)”,，增添了我國(guó)又一個(gè)世界級(jí)的特異埋藏化石庫(kù)，填補(bǔ)了全球志留紀(jì)早期有頜類化石記錄的空白,，首次為有頜類的崛起與最早期輻射分化提供確切證據(jù),。

中國(guó)志留紀(jì)早期（蘭多維列世，約4.4億年前）五種古魚的三維復(fù)原(黔齒魚,，梵凈山魚,，土家魚，秀山魚,，沈氏棘魚,，自上而下)

中國(guó)志留紀(jì)早期（蘭多維列世,，約4.4億年前）五種古魚的三維復(fù)原(黔齒魚，梵凈山魚,，土家魚,，秀山魚，沈氏棘魚,，自上而下)

國(guó)際著名學(xué)術(shù)期刊《自然》雜志于9月28日在線發(fā)表了團(tuán)隊(duì)的4篇學(xué)術(shù)論文,，集中報(bào)道了這批有關(guān)有頜類起源與最早期演化的研究成果。

化石實(shí)證的缺失使得有頜類的起源與崛起一直籠罩在迷霧中

包括人類在內(nèi),，地球上現(xiàn)存99.8%的脊椎動(dòng)物都具有頜骨（上頜與下巴）,，統(tǒng)稱為有頜脊椎動(dòng)物或有頜類。

有頜類的出現(xiàn)與崛起是“從魚到人”的脊椎動(dòng)物演化史上的最關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一,。然而,，由于有頜類直到志留紀(jì)晚期（4.25億年前）才出現(xiàn)較完善的化石記錄，而分子鐘推斷的有頜類起源時(shí)間不晚于4.5億年前的奧陶紀(jì)晚期,，因此,，有頜類的早期演化存在一段至少綿延三千萬(wàn)年、橫跨整個(gè)志留紀(jì)的巨大空白,。古脊椎動(dòng)物學(xué)巨擘阿爾弗雷德·羅美爾曾經(jīng)將其稱為“古生物學(xué)史上一個(gè)頑固存在的重大空白”,。

朱敏說：“由于這個(gè)空白的存在，盡管我們知道有頜類在志留紀(jì)已經(jīng)存在,，但對(duì)它們到底長(zhǎng)什么模樣,，有多大，處于什么生態(tài)位,，彼此之間如何演化等問題一無所知,，甚至不能確定志留紀(jì)地層中發(fā)現(xiàn)的零星棘刺,、鱗片是否屬于有頜魚類,。”

化石實(shí)證的缺失使得有頜類的起源與崛起,，這個(gè)脊椎動(dòng)物演化史中最關(guān)鍵的躍升之一,，過去一直籠罩在重重迷霧之中。有頜類在其出現(xiàn)的前三千萬(wàn)年一直是一個(gè)“幽靈支系”,。

近10年來,，朱敏團(tuán)隊(duì)踏遍我國(guó)志留紀(jì)地層可能含魚的二百多個(gè)地點(diǎn)，終于在華南志留紀(jì)早期地層中發(fā)現(xiàn)“重慶特異埋藏化石庫(kù)”和“貴州石阡化石庫(kù)”,，以及其中大量特異埋藏保存的完整志留紀(jì)早期魚類化石,，找到了破解有頜類最初崛起與輻射分化之謎的鑰匙。

應(yīng)用高精度CT,、性狀大數(shù)據(jù)分析,、流體動(dòng)力學(xué)模擬等新技術(shù)新方法，團(tuán)隊(duì)向世界首次展示出最早有頜類的牙齒、頭部,、身體以及偶鰭的雛形等過去完全未知的最早有頜類身體結(jié)構(gòu)與解剖學(xué)信息,，為解答“從魚到人”探源最初階段的一系列重要科學(xué)問題提供了確鑿證據(jù)，改寫了有頜脊椎動(dòng)物早期演化歷史的各個(gè)方面,。

將若干人類身體結(jié)構(gòu)的起源追溯到4.36億年前的化石魚類中

經(jīng)團(tuán)隊(duì)科研人員研究判定：“貴州石阡化石庫(kù)”時(shí)代為蘭多維列世（志留紀(jì)早期）埃隆期最晚期,，約4.39億年前?！爸貞c特異埋藏化石庫(kù)”時(shí)代,，為蘭多維列世特列奇期，約4.36億年前,。

“貴州石阡化石庫(kù)里面含有數(shù)量多,、保存好的有頜類微體化石?！敝烀粽f,，“其中，雙列黔齒魚的齒旋代表最古老的有頜類牙齒,，將牙齒最早化石證據(jù)前推了1400萬(wàn)年,。”

雙列黔齒魚齒旋（正模）數(shù)字復(fù)原,，舌面觀,，標(biāo)本長(zhǎng)度剛過2毫米

雙列黔齒魚齒旋（正模）數(shù)字復(fù)原，舌面觀,，標(biāo)本長(zhǎng)度剛過2毫米

新塑梵凈山魚棘刺的發(fā)現(xiàn)則顯示,，早在志留紀(jì)早期，原始軟骨魚類已經(jīng)演化出典型的柵棘魚形態(tài),，同時(shí)具有硬骨魚類的組織學(xué)特征,。上述進(jìn)展也讓奧陶紀(jì)、志留紀(jì)魚類鱗片和棘刺化石分類位置的長(zhǎng)期爭(zhēng)論塵埃落定,。

新塑梵凈山魚三維復(fù)原