重大發現:4篇?Nature證實“從魚到人”關鍵演化

9 月 28 日來自中科院古脊椎所的朱敏院士團隊在 《自然》(Nature)雜志發表了四篇研究成果:揭示“從魚到人”關鍵演化證據。研究團隊在重慶、貴州等地志留紀早期距今約 4.4 億年的地層中發現“重慶特異埋藏化石庫”和“貴州石阡化石庫”,填補了全球志留紀早期有頜類化石記錄的空白,在古生物學史上第一次大規模展示了志留紀魚群特別是有頜類的面貌,揭示了早期有頜類崛起的過程。

 

fig1|? 雙列黔齒魚的齒形和組織結構。來源 nature

 

研究團隊勘察了“貴州石阡化石庫”,發掘出代表最古老的、有頜類牙齒的雙列黔齒魚(Qianodus duplicis)齒旋,將牙齒最早化石證據提前了 1400 萬年(“ The oldest gnathostome teeth ”.nature);此外,她們發現新塑梵凈山魚(Fanjingshania renovata)的棘刺表明,在志留紀早期,原始軟骨魚類已經演化出典型的柵棘魚形態,兼具硬骨魚類的組織學特征,是毫無爭議的最早有頜動物,這也將棘魚類的出現向前推了 1500 萬年(“Spiny chondrichthyan from the lower Silurian of South China”.nature)。

 

fig2|組織學和發育特征? 來源 nature

 

而從“重慶特異埋藏化石庫”中挖掘的無頜盔甲魚類靈動土家魚(Tujiaaspis vividus)為脊椎動物成對附肢起源提供關鍵化石證據(“Galeaspid anatomy and the origin of vertebrate paired appendages”.nature);有頜的蠕紋沈氏棘魚(Shenacanthus vermiformis)是迄今所知最早的保存完好的軟骨魚,確證了鯊魚是從“披盔戴甲”的祖先演化而來。而另一種有頜魚類奇跡秀山魚(Xiushanosteus mirabilis)則糅合了多個盾皮魚大類的特征,為探究有頜類生命之樹根部主要類群的起源,和脊椎動物頭骨演化提供了珍貴資料(“The oldest complete jawed vertebrates from the early Silurian of China”.nature)。

 

fig3| 硬皮魚和骨魚的顱骨頂模式比較。 來源 nature

 

這些研究顯示最遲到 4.4 億年前,有頜類各大類群已經在華南地區欣欣向榮;到志留紀晚期,更多樣、更大型的有頜類屬種出現并開始擴散到全球,開啟了魚類登陸并最終演化成為人類的進程。(中科院古脊椎所)

 

重要意義:

“重慶特異埋藏化石庫”和“貴州石阡化石庫”的發現在古生物學史上第一次大規模展示了志留紀魚群特別是有頜類的面貌,揭示了早期有頜類崛起的過程:最遲到4.4億年前,有頜類各大類群已經在華南地區欣欣向榮;到志留紀晚期,更多樣、更大型的有頜類屬種出現并開始擴散到全球,開啟了魚類登陸并最終演化成為人類的進程。

對“重慶特異埋藏化石庫”和“貴州石阡化石庫”的化石研究,將很多與人類相關的解剖學結構追溯到4.4億年前的遠古魚類,填補了“從魚到人”演化史上缺失的最初始環節,更新了對有頜類起源與崛起的傳統認知,進一步夯實了“從魚到人”的演化路徑。

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