頜骨——上頜與下巴的出現(xiàn)，是脊椎動(dòng)物“從魚到人”的演化史上最關(guān)鍵的躍升之一，也是人類很多重要器官與身體構(gòu)型形成的“起點(diǎn)”。但因?yàn)榛娜笔?，有頜類的起源與演化一直成謎——它們仿佛是突然出現(xiàn)的，古脊椎動(dòng)物學(xué)巨擘阿爾弗雷德·羅美爾曾將其稱為“古生物學(xué)史上一個(gè)頑固存在的重大空白”。

如今，這個(gè)空白有望被我國(guó)科學(xué)家填補(bǔ)。國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《自然》9月28日發(fā)表了團(tuán)隊(duì)的4篇學(xué)術(shù)論文，集中報(bào)道了中國(guó)科學(xué)院古脊椎動(dòng)物與古人類研究所朱敏院士團(tuán)隊(duì)在重慶、貴州志留紀(jì)早期（距今約4.4億年）地層中發(fā)現(xiàn)的五條古魚。這些發(fā)現(xiàn)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)，讓解答“從魚到人”最初階段的一系列重要科學(xué)問(wèn)題成為可能。

更重要的是，朱敏說(shuō)：“我們?cè)谥貞c和貴州發(fā)現(xiàn)了豐富的古魚化石庫(kù)藏，可以稱之為‘重慶特異埋藏化石庫(kù)’和‘貴州石阡化石庫(kù)’，為我國(guó)再添世界級(jí)的特異埋藏化石庫(kù)?？梢云诖?，我們將在這里揭開(kāi)更多遠(yuǎn)古的奧秘，探討地球的演化和生命更迭?！?

五條古魚中，隱藏著有頜類起源與崛起的奧秘

朱敏介紹，這五條古魚分別是發(fā)現(xiàn)于貴州石阡的雙列黔齒魚和新塑梵凈山魚，發(fā)現(xiàn)于重慶的靈動(dòng)土家魚、蠕紋沈氏棘魚和奇跡秀山魚。研究團(tuán)隊(duì)采用新技術(shù)新方法對(duì)這些魚類化石開(kāi)展了詳細(xì)研究，發(fā)現(xiàn)了最早有頜類的牙齒、頭部、身體以及偶鰭的雛形，是過(guò)去完全未知的最早有頜類的身體結(jié)構(gòu)與解剖學(xué)信息。這些發(fā)現(xiàn)在有頜類最早期分化、重要器官和身體構(gòu)型演化等重要科學(xué)問(wèn)題的探索中取得了新進(jìn)展，刷新了傳統(tǒng)認(rèn)知。

雙列黔齒魚的重要性在于它的牙齒，朱敏說(shuō)：“其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?！毙滤荑髢羯紧~的重要性在于它的棘刺。“這一發(fā)現(xiàn)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。”朱敏說(shuō)：“這些進(jìn)展讓奧陶紀(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。”

盔甲魚類靈動(dòng)土家魚是一種無(wú)頜魚，它的發(fā)現(xiàn)為脊椎動(dòng)物何時(shí)演化出了成對(duì)的附肢提供了關(guān)鍵化石證據(jù)。沈氏棘魚和奇跡秀山魚都是有頜魚類，蠕紋沈氏棘魚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(lái)；奇跡秀山魚則糅合了多個(gè)盾皮魚大類的特征，為探究有頜類生命之樹(shù)根部主要類群的起源和脊椎動(dòng)物頭骨演化提供了珍貴資料。

這些新發(fā)現(xiàn)在古生物學(xué)史上第一次大規(guī)模展示了志留紀(jì)魚群特別是有頜類的面貌，揭示了早期有頜類崛起的過(guò)程：最遲到4.4億年前，有頜類各大類群已經(jīng)在華南地區(qū)欣欣向榮；到志留紀(jì)晚期，更多樣、更大型的有頜類屬種出現(xiàn)并開(kāi)始擴(kuò)散到全球，開(kāi)啟了魚類登陸并最終演化成為人類的進(jìn)程。

國(guó)際古脊椎動(dòng)物學(xué)會(huì)前主席、澳大利亞弗林德斯大學(xué)John Long教授撰文稱：“這確實(shí)是令人驚嘆、改變演化格局的化石發(fā)現(xiàn)，改寫了有頜脊椎動(dòng)物早期演化歷史的幾乎所有方面?！?

解密“從魚到人”，還要看中國(guó)

中國(guó)是古生物化石保存的“福地”，從澄江化石群、熱河化石群，再到貴州石阡化石庫(kù)、重慶特異埋藏化石庫(kù)，地球生命演化的早期歷史在古生物學(xué)家們的手中逐漸重現(xiàn)。

近十年來(lái)，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)，終于在重慶和貴州石阡發(fā)現(xiàn)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。

朱敏說(shuō)：“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，含有數(shù)量多、保存好的有頜類微體化石。重慶特異埋藏化石庫(kù)時(shí)代為蘭多維列世特列奇期，約4.36億年前，是目前世界上唯一保存志留紀(jì)早期完整有頜類化石的特異埋藏化石庫(kù)。”

其中，重慶特異埋藏化石庫(kù)堪稱“魚類的黎明”。朱敏說(shuō)：“這是繼澄江生物群、熱河生物群之后，又一個(gè)在我國(guó)發(fā)現(xiàn)的、為探索生命之樹(shù)演化重要節(jié)點(diǎn)提供大量關(guān)鍵證據(jù)的世界級(jí)特異埋藏化石庫(kù)，將完整有頜類的化石記錄前推了1100萬(wàn)年，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。重慶特異埋藏化石庫(kù)中發(fā)現(xiàn)的古魚化石不僅數(shù)量眾多、種類齊全，而且保存十分完整、精美，我們得以一窺志留紀(jì)初期脊椎動(dòng)物特別是有頜類的全貌?！?

對(duì)重慶特異埋藏化石庫(kù)和貴州石阡化石庫(kù)的化石研究，將很多與人類相關(guān)的解剖學(xué)結(jié)構(gòu)追溯到4.4億年前的遠(yuǎn)古魚類，填補(bǔ)了“從魚到人”演化史上缺失的最初始環(huán)節(jié)，更新了對(duì)有頜類起源與崛起的傳統(tǒng)認(rèn)知，進(jìn)一步夯實(shí)了“從魚到人”的演化路徑。

“古生物學(xué)界對(duì)北美、澳洲等地的志留紀(jì)地層的研究已經(jīng)很多，至今沒(méi)有發(fā)現(xiàn)比我們更好的結(jié)果。”朱敏說(shuō)，“我們有這樣得天獨(dú)厚的寶藏，解密有頜類起源與崛起、探索‘從魚到人’的演化路徑，還要看中國(guó)！”