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曲靖一条4.23亿年前的古鱼化石 破解人类颌骨来源之谜
2016-10-24 10:03:45   来源:新华社

 
 
中科院古脊椎动物与古人类研究所研究员朱敏团队发现了一种4.23亿年前的古老鱼类化石——长吻麒麟鱼。对它的研究揭示了脊椎动物“颌”的演化之谜,将人类颌骨的起源一直追溯到最原始的有颌脊椎动物——原颌盾皮鱼类中。相关成果发表在21日出版的国际权威期刊《科学》上。

“翼、鳍与面孔如何发育演化”是《科学》杂志2005年公布的125个最具挑战性的科学问题之一,朱敏团队的最新成果为破解“面孔”如何发育演化添上了关键一笔。《科学》杂志评论认为,这一关键突破“扫除了我们在脊椎动物颌演化认识上一个大的盲区”。

据介绍,盾皮鱼类是最原始的有颌脊椎动物类群,它们身披笨重盔甲、颌骨结构简单,是泥盆纪“鱼类时代”(大约4.19至3.59亿年前)的统治者。它们灭绝于泥盆纪末,被更进步的硬骨鱼类和软骨鱼类取代。

我国云南曲靖志留纪晚期(约4.23亿年前)的潇湘动物群,保存着一个失落的“古鱼王国”,其中有一个过去不为人知的盾皮鱼类群,即全颌盾皮鱼类。它们长着硬骨鱼的上下颌,身体其他地方却保持着典型盾皮鱼的样子,显示硬骨鱼类由盾皮鱼类直接演化而来。而硬骨鱼类的一支登上陆地,衍生出包括人类在内所有的陆生脊椎动物。

长吻麒麟鱼是潇湘动物群中最新发现的一种全颌盾皮鱼。这条长约20厘米,形状古怪的小鱼具有海豚那样前伸的吻突和隆起的“额头”,口和鼻孔都位于腹面,大半个躯体包覆着箱形的骨甲。

“长吻麒麟鱼为还原颌的早期演化历程提供了重要证据。”朱敏说,“我们使用高精度CT扫描和计算机三维重建技术对化石进行了研究,发现它具有一副‘不完全的全颌’,其颌骨处于全颌盾皮鱼和其他更原始盾皮鱼类之间的过渡状态。这表明从原颌到全颌的演化是渐进的过程,而非过去学术界认为的那样,产生过巨大的重组。”

根据这一发现,朱敏等提出了从原颌状态到全颌状态的演化新理论,证明人类的颌骨不仅能追溯到硬骨鱼类和全颌鱼,还可以向前一直追溯到我们更古老的远祖——原颌盾皮鱼类中。

“越来越多的证据显示,盾皮鱼类奠定了后来脊椎动物的演化蓝图,它们中的一支——全颌盾皮鱼类成为包括人类在内的硬骨脊椎动物的直系祖先。”他说。

朱敏表示,纵观整个生命演化史,重大演化事件往往是飞跃式的,很难在化石记录中保存下来,造成了生物种类间大量的形态鸿沟和演化缺环。偶尔我们能幸运地找到一些化石,比如长吻麒麟鱼,它们打开了一扇扇窗口,让人类得以一窥演化的奥妙。“我们期待来自潇湘动物群的更多发现,持续为整个脊椎动物的早期演化史补上更多的残简断章。”




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