重大發(fā)現(xiàn)！“從魚到人進化”找到了關鍵證據(jù)

    生活在4.36億年前的古魚，在古老的海洋中敏捷地游動。這是中國科研人員根據(jù)重慶特埋藏化石庫和貴州石阡化石庫發(fā)現(xiàn)的一批魚類化石復原的場景。在新發(fā)現(xiàn)的化石標本中，研究人員發(fā)現(xiàn)了世界上最古老的有頜牙齒化石，以及揭示有頜脊椎動物崛起過程的最古老的頜奇跡——秀山魚等一批古魚類化石。9月29日，《自然》雜志以封面文章的形式同時發(fā)表了該團隊的四篇學術論文，集中展示了這些關于頜骨起源和最早進化的研究成果。
    對志留紀古魚類最新的5個新屬種進行三維藝術復原，從上到下依次為申氏刺魚(Shenacanthus vermiformis)、梵凈山刺魚(范靜蘇悅華renovata)、千尾魚、Tujiaaspis vividus和秀山刺魚。這些魚化石的年齡分別為4.36億年前和4.39億年前。

    包括人類在內，地球上99.8%的脊椎動物都有頜，統(tǒng)稱為頜類脊椎動物或頜類。頜的出現(xiàn)和崛起是脊椎動物從魚進化到人的歷史上最關鍵的飛躍之一。然而，從世界范圍來看，在距今4.4億年至4.1億年的志留紀期間，發(fā)現(xiàn)的顎骨非常少，關于早期顎骨仍有3500萬年的化石記錄缺口。

    近十年來，中國科學院院士、中國科學院古脊椎動物與古人類研究所研究員朱民走訪了中國志留紀地層中可能含有魚類的地方200多個。重慶特殊埋藏化石庫的發(fā)現(xiàn)為填補這一空白提供了重要證據(jù)。發(fā)現(xiàn)的過程相當“幸運”。2019年，研究小組沿著重慶一條新建的盤山公路仔細搜索。在路邊一個雜亂的巖石堆上，地質錘不經(jīng)意地敲擊了一下，找到了打開這個魚類化石“寶庫”的鑰匙。

    在一塊只有手掌大小的化石石板上，幾十種魚類化石清晰可辨，栩栩如生。"我們從未想到會在如此古老的地層中發(fā)現(xiàn)如此完整精美的化石標本."朱敏感慨道。

    研究人員利用高精度CT掃描、精細三維重建、掃描電鏡元素分析、全光學圖像等技術，從化石中發(fā)現(xiàn)了奇跡秀山魚，這是目前發(fā)現(xiàn)的最古老的頜骨，將頜骨的完整化石記錄向前推進了1100萬年，并將部分人體結構的起源追溯到4.36億年前的化石魚。還發(fā)現(xiàn)了最古老的保存完整的刺魚——刺魚神石，這是世界上發(fā)現(xiàn)的保存完好的軟骨魚的最早化石，證明鯊魚是從它們“戴著頭盔和盔甲”的祖先進化而來的。無頜甲魚，聰明的土家魚，為脊椎動物成對附肢的起源提供了關鍵的化石證據(jù)。

    朱民說，重慶特殊埋藏化石庫是繼澄江生物群和熱河生物群之后，我國發(fā)現(xiàn)的又一個世界級特殊埋藏化石庫，為探索生命之樹演化的重要節(jié)點提供了大量關鍵證據(jù)。據(jù)證實，最遲在4.4億年前，中國南方的頜群已經(jīng)繁衍生息。到了志留紀晚期，出現(xiàn)了更多樣、更大的頜類物種，并開始向世界各地擴散，開始了魚類登陸的過程，最終進化為人類。

    數(shù)百公里外的貴州石阡化石庫也有重要發(fā)現(xiàn)。研究人員從總重量約4噸的化石樣本中發(fā)現(xiàn)了23個長度僅約2.5毫米的頜骨牙齒標本。他們來自雙排貴州齒魚。這是世界上發(fā)現(xiàn)的最古老的有頜牙齒化石，將最早的牙齒化石記錄提前了1400萬年。

    現(xiàn)在，研究小組的實地工作仍在繼續(xù)。朱敏說，對這兩個新發(fā)現(xiàn)的化石池的詳細研究，將繼續(xù)改變我們對頜骨起源和頜骨最早演化的認識。“這一系列成果的公布只是一個開始，相信未來仍會有驚喜。我們必須不斷追求和尋找它們。”

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