古魚新發現!長吻麒麟魚揭秘人類頜骨來源之謎

中國科學院古脊椎動物與古人類研究所朱敏團隊在脊椎動物頜演化研究領域取得重要進展 。 他們在最新一期(2016年10月21日)《科學》(Science)雜志上報道了一種4.23億年前的志留紀盾皮魚——長吻麒麟魚 , 填充了硬骨魚式的全頜與盾皮魚式的原頜兩種狀態之間的形態學鴻溝 , 在國際上首次提出全頜盾皮魚類與硬骨魚類的上頜骨、前上頜骨及齒骨與原頜盾皮魚類的頜部骨板同源的理論 , 將人類的頜骨向前一直追溯到最原始的有頜脊椎動物——原頜盾皮魚類中 。

古魚新發現!長吻麒麟魚揭秘人類頜骨來源之謎



生態復原圖 , 在志留紀古海洋中與鬼魚和全頜魚相伴暢游的麒麟魚(楊定華繪)
這一關鍵突破“掃除了我們在脊椎動物頜演化認識上一個大的盲區” , 《科學》雜志在同期的觀點欄目(Perspective)中專門配發了古脊椎動物學會主席、澳大利亞弗林德斯大學約翰·朗教授題為“頜之初”(First jaws)的評論文章 。
【古魚新發現!長吻麒麟魚揭秘人類頜骨來源之謎】評述稱 , 來自中國的系列發現“正改變盾皮魚類已經滅絕的認識 , 盾皮魚類成為理解脊椎動物的身體結構如何在久遠的過去一步步演化而來的關鍵” 。 “翼、鰭與面孔如何發育演化”是《科學》雜志2005年公布的125個最具挑戰性的科學問題之一 , 麒麟魚最新成果為描繪面孔如何發育演化添上了濃重的一筆 。
魚類時代披盔戴甲的統治者
盾皮魚類是最原始的有頜脊椎動物類群 , 它們是泥盆紀 , 即“魚類時代”(大約4.19至3.59億年前)的統治者 , 其中包括了體長可達10米的鄧氏魚(Dunkleosteus) 那樣的超級掠食者 。 傳統上認為隨著魚類時代的落幕 , 身披笨重盔甲、頜骨結構簡單的盾皮魚類在泥盆紀末全部絕滅 , 成為演化的死胡同 , 它們留下的生存空間被更進步的硬骨魚類和軟骨魚類瓜分 。
云南曲靖志留紀晚期(約4.23億年前)的瀟湘動物群時代古老 , 保存精美 , 種類繁多 , 形態奇特 , 堪稱失落的古魚“王國” 。 瀟湘動物群的主要組成分子是一個過去不為人知的盾皮魚類群 , 即全頜盾皮魚類 , 它們長著無疑為硬骨魚模式的上下頜 , 身體其他地方卻保持著典型盾皮魚的樣子 , 明確地顯示硬骨魚類由盾皮魚類直接演化而來 , 徹底顛覆了對魚類時代各大類群間演化關系的傳統認識 。
“夢幻鬼魚”與“鬼魚新臉”
早在09年 , 中國科學院古脊椎動物與古人類研究所朱敏團隊就在云南曲靖發現了迄今為止最古老的保存完整的硬骨魚化石 。 這一被科學家命名為“夢幻鬼魚”的化石也是迄今最古老的有頜脊椎動物化石 , 它將此類化石記錄向前推進了約八百萬年 , 并勾勒出了更加詳細的硬骨魚類起源與早期演化圖譜 。
古魚新發現!長吻麒麟魚揭秘人類頜骨來源之謎



夢幻鬼魚資料圖
2010年 , 在同一地方的古老志留紀地層中又發現了一件保存完好的、兼有盾皮魚身體特征以及硬骨魚頜部特征的古魚化石 。 經研究 , 他們將其命名為“初始全頜魚” 。 該發現填補了演化“缺失的一環” , 揭開了頜骨起源的奧秘 。 由于全頜魚是人類顏面部骨骼在演化史舞臺上的首次同時登場 , 因此科學家又通俗地將這一發現稱為“古魚新臉” 。

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