地球上(shang)現存99.8%的脊椎動物都具(ju)有上頜與下巴，這些器(qi)官是怎麽演化來(lai)的？中國科(ke)學院(yuan)古脊椎動(dong)物與古人類研究(jiu)所朱敏團(tuan)隊在重慶、貴州等地約(yue)4.4億年前(qian)的誌留紀早期地層中發現兩(liang)個(ge)化(hua)石(shi)庫，..為有(you)頜(he)類的崛起與(yu).早期輻(fu)射分化提供確(que)切證據，並據此取得一(yi)係(xi)列新發現(xian)，填(tian)補了(le)脊椎動物“從(cong)魚到(dao)人”演化史上缺(que)失的.初(chu)始(shi)環(huan)節。

有頜類(lei)（有上頜與下巴的脊椎動物）的出現與崛起是脊椎(chui)動物演(yan)化史(shi)上.關(guan)鍵的躍升之一，人類的很多重要器官與身體構型都可追溯到有頜類(lei)演化之初。然而，這(zhe)一躍(yue)升具體發生在何(he)時、何地，又(you)是如(ru)何發生的？這些問題一直未能得到解答。

近(jin)期，中國科學院古脊椎動物與古人類研(yan)究所(suo)朱敏(min)團隊在我國重慶、貴(gui)州等(deng)地距今約4.4億年(nian)前的誌留紀(ji)早期地(di)層中發現“重慶特(te)異埋(mai)藏化石庫(ku)”和“貴州(zhou)石阡化石庫”，增添(tian)了我國(guo)又一個...的特異(yi)埋藏化石庫，填補了全球(qiu)誌留紀早期(qi)有頜類化石記錄(lu)的空(kong)白(bai)，..為有頜類的崛起與.早(zao)期輻射分化提供(gong)確切(qie)證據。

國際學術期刊《自然(ran)》於北京(jing)時(shi)間(jian)9月(yue)29日(ri)以封(feng)麵文(wen)章(zhang)形式(shi)同期發表團隊的4篇(pian)學術論文，集中報道了這批(pi)有關有頜類起源(yuan)與.早期演化的研究成果。

有頜類的早期演化曾經存(cun)在至少3000萬(wan)年的巨(ju)大空白

包(bao)括(kuo)人類在(zai)內(nei)，地球上現存99.8%的脊椎動物都具有頜骨（上頜與下(xia)巴），統(tong)稱(cheng)為有頜脊椎動物或有頜類。朱敏說：“有頜類的出(chu)現是生命演化史上非(fei)常重(zhong)要的一次(ci)躍升(sheng)。有下巴(ba)就(jiu)意味著有一張(zhang)可以(yi)自(zi)由(you)活動的嘴(zui)，對於脊(ji)椎動物從水(shui)裏到陸(lu)地生(sheng)活時攝(she)取(qu)食物(wu)至關重要。”

以前，科學家(jia)根據基因、胚胎(tai)等線索(suo)推測(ce)，有頜類應(ying)該起源於4.5億年前的奧陶紀晚(wan)期，而(er)在誌(zhi)留紀應該就已經很(hen)繁盛了。但這種推(tui)測一直沒有被證(zheng)實(shi)。因為有頜類直到誌留紀晚期（4.25億年前）才(cai)出現較完善的化石記錄，而分子鍾(zhong)推斷(duan)的有頜類起源時間不晚於4.5億年前的奧陶紀晚(wan)期，因此，有頜類的早期演化存在一段至少綿(mian)延(yan)3000萬年、橫跨(kua)整(zheng)個誌留(liu)紀的巨大空白，被(bei)稱為“古(gu)生物學史上一個頑固存在的重大空白”。

朱敏說：“由於這個空白的存在，盡管最新大尺寸度的直播平台苹果知道有頜類在誌留紀已(yi)經(jing)存在，但(dan)對它(ta)們(men)到底長(zhang)什麽(mo)模樣、有多大、處於(yu)什(shen)麽生態(tai)位、彼(bi)此之間如何演化等問(wen)題(ti)一無所知，甚(shen)至(zhi)不能確定誌留紀地層(ceng)中發(fa)現的零(ling)星棘(ji)刺(ci)、鱗片是(shi)否屬(shu)於有頜魚類。”

化石實證的缺失(shi)使得(de)有頜類的起源與崛起，這個脊椎動物演化史中.關鍵的躍升之一，過去一直籠(long)罩(zhao)在迷霧之中(zhong)。

近10年來，朱敏團隊探(tan)尋(xun)我國誌留紀地層中可能含有魚類化石的200多個地點，終(zhong)於在華南(nan)誌留紀早期地層中發現“重慶(qing)特異埋藏(cang)化石庫”和“貴州石阡化石庫”，以及其中大量(liang)特異埋藏保(bao)存的完(wan)整誌留紀早期魚(yu)類化石，找(zhao)到了破(po)解有頜類.初崛起與輻射分化之(zhi)謎的鑰匙。

魚類化石的發現，有助(zhu)於探尋牙齒、脖(bo)子等器官的起源

經過(guo)對這兩個化石庫埋藏化石的挖(wa)掘(jue)、采(cai)集(ji)和研究，團隊科研人員判定：“貴州石阡化石庫”時代(dai)為蘭多維列世(shi)（誌留紀早期）埃(ai)隆(long)期.晚期，約4.39億(yi)年前；“重慶特異埋藏化石庫”時代，為蘭多維列(lie)世特列奇(qi)期，約4.36億(yi)年前。

“貴州石阡化石庫”裏含(han)有數(shu)量多、保存好(hao)的有頜類微體化石。團隊(dui)成員在其中發現了23枚(mei)誌留紀早期的魚類牙齒化石標(biao)本，長度僅(jin)2.5毫米。科研人員(yuan)通過高(gao)精(jing)度CT、三維複(fu)原以及組織(zhi)學切片(pian)等技(ji)術手段對(dui)其(qi)中的雙列黔齒(chi)魚牙(ya)齒開展(zhan)了細致(zhi)研究。

朱敏介紹(shao)，“最新大尺寸度的直播平台苹果發現雙(shuang)列黔(qian)齒魚的齒旋(xuan)結構(gou)，不(bu)同於無頜類的咽(yan)喉齒和齒狀物，它擁有左右(you)兩列鏡像(xiang)對稱的初級齒單元(yuan)，並呈(cheng)‘之’字(zi)形排列，基(ji)本側(ce)麵也還(hai)分布了一定數量的側生齒單元。齒旋彎(wan)曲的形(xing)狀(zhuang)和縱向的齒單(dan)元，也很好解釋(shi)了頜骨在牙槽內的起源。”

雙列黔齒魚的齒旋代表(biao).古老的有頜類牙齒，成為(wei)迄(qi)今(jin)為止有頜類出現的.早.直觀的證據，將(jiang)牙齒.早化石證據(ju)前推了1400萬年。同(tong)時，也印證了此(ci)前科學家們的推測，誌留紀早期就有有頜類了。

此外(wai)，科學家們還發現了另一個重要(yao)器官——脖子的起源。

在“重慶特異埋藏化石庫”裏，朱敏團隊發現了一大批4.36億年前完整的奇跡(ji)秀山魚化石。

“這種魚也(ye)是有頜的，而且保存非常完整。這也將完整的有頜類化石記(ji)錄大大前推了1100萬年。” 團隊成(cheng)員朱幼安(an)進一步(bu)解(jie)釋說：“絕(jue)大多數的有頜類都(dou)有可以活動的脖子關節，無(wu)頜類則沒有。秀(xiu)山魚作為有頜類的.初形態，處於演化的中間狀態。它的頭甲(jia)中間有一道(dao)橫(heng)向的裂隙，使(shi)得頭能在呼吸(xi)和攝食時抬(tai)起和落(luo)下，這是更先進的頸關節(jie)的雛(chu)形。人的頭與頸部(bu)相(xiang)連的枕(zhen)骨就是由秀山(shan)魚頭頂的這道裂隙(xi)前的骨(gu)片演化而來的。”

“重慶特異埋藏化石庫”是目(mu)前世界上..保存誌留紀早期完整有頜類化石的特異埋藏化石庫，可以說(shuo)是“魚類的黎明(ming)”。這是繼(ji)澄江(jiang)生物群、熱(re)河(he)生物群(qun)之後(hou)，又一個在我國發現的、為探索生命(ming)之樹(shu)演化重要節點(dian)提(ti)供大量關鍵證據的...特異埋藏化石庫。

填補(bu)了“從魚到人”演化史上缺失的.初始環節

此次發現在古生物學史上..次大規模展示(shi)了誌留紀魚群特別是有頜類的麵(mian)貌，揭(jie)示了早期有頜類崛起的過程：.遲(chi)到4.4億年前，有頜類各(ge)大類群已經在華南地區欣欣向(xiang)榮；到誌留紀晚期，更多樣、更大型的有頜類屬種出現並開(kai)始擴(kuo)散(san)到全球，開啟(qi)了魚類登陸並.終演化成為人類的進程。

朱(zhu)敏說：“對新發現古魚類化石的研究，將很多與人類相關的解剖(pou)學(xue)結(jie)構追(zhui)溯到4.4億年前的遠(yuan)古魚類，填補了‘從魚到人’演化史上缺失的.初始環節，更新了對有頜類起源與崛(jue)起的傳(chuan)統認知，進一步夯(hang)實了‘從魚到人’的演化路徑(jing)。”

國際(ji)古脊椎動物學會(hui)前主(zhu)席、澳(ao)大利亞弗(fu)林德斯大學教授約翰·朗(lang)撰文稱：“這確實是令人驚歎(tan)、改變演化格局的化石發現，改寫了有頜脊椎動物早期演化曆(li)史的幾乎所有方麵。”

可以預(yu)見，此次新發現的兩個化石庫，未(wei)來還將繼續為解開圍繞(rao)有頜類起(qi)源的重重謎團持續作(zuo)出貢獻。

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