重大发现:4篇 Nature证实“从鱼到人”关键演化

9 月 28 日来自中科院古脊椎所的朱敏院士团队在 《自然》(Nature)杂志发表了四篇研究成果:揭示“从鱼到人”关键演化证据。研究团队在重庆、贵州等地志留纪早期距今约 4.4 亿年的地层中发现“重庆特异埋藏化石库”和“贵州石阡化石库”,填补了全球志留纪早期有颌类化石记录的空白,在古生物学史上第一次大规模展示了志留纪鱼群特别是有颌类的面貌,揭示了早期有颌类崛起的过程

 

fig1|  双列黔齿鱼的齿形和组织结构。来源 nature

 

研究团队勘察了“贵州石阡化石库”,发掘出代表最古老的、有颌类牙齿的双列黔齿鱼(Qianodus duplicis)齿旋,将牙齿最早化石证据提前了 1400 万年(“ The oldest gnathostome teeth ”.nature);此外,她们发现新塑梵净山鱼(Fanjingshania renovata)的棘刺表明,在志留纪早期,原始软骨鱼类已经演化出典型的栅棘鱼形态,兼具硬骨鱼类的组织学特征,是毫无争议的最早有颌动物,这也将棘鱼类的出现向前推了 1500 万年(“Spiny chondrichthyan from the lower Silurian of South China”.nature)。

 

fig2|组织学和发育特征  来源 nature

 

而从“重庆特异埋藏化石库”中挖掘的无颌盔甲鱼类灵动土家鱼(Tujiaaspis vividus)为脊椎动物成对附肢起源提供关键化石证据(“Galeaspid anatomy and the origin of vertebrate paired appendages”.nature);有颌的蠕纹沈氏棘鱼(Shenacanthus vermiformis)是迄今所知最早的保存完好的软骨鱼,确证了鲨鱼是从“披盔戴甲”的祖先演化而来。而另一种有颌鱼类奇迹秀山鱼(Xiushanosteus mirabilis)则糅合了多个盾皮鱼大类的特征,为探究有颌类生命之树根部主要类群的起源,和脊椎动物头骨演化提供了珍贵资料(“The oldest complete jawed vertebrates from the early Silurian of China”.nature)。

 

fig3| 硬皮鱼和骨鱼的颅骨顶模式比较。 来源 nature

 

这些研究显示最迟到 4.4 亿年前,有颌类各大类群已经在华南地区欣欣向荣;到志留纪晚期,更多样、更大型的有颌类属种出现并开始扩散到全球,开启了鱼类登陆并最终演化成为人类的进程。(中科院古脊椎所)

 

重要意义:

“重庆特异埋藏化石库”和“贵州石阡化石库”的发现在古生物学史上第一次大规模展示了志留纪鱼群特别是有颌类的面貌,揭示了早期有颌类崛起的过程:最迟到4.4亿年前,有颌类各大类群已经在华南地区欣欣向荣;到志留纪晚期,更多样、更大型的有颌类属种出现并开始扩散到全球,开启了鱼类登陆并最终演化成为人类的进程。

对“重庆特异埋藏化石库”和“贵州石阡化石库”的化石研究,将很多与人类相关的解剖学结构追溯到4.4亿年前的远古鱼类,填补了“从鱼到人”演化史上缺失的最初始环节,更新了对有颌类起源与崛起的传统认知,进一步夯实了“从鱼到人”的演化路径。

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