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“从鱼到人”有了关键证据 演化过程需近5亿年

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导语:从鱼到人演化过程需近5亿年,先后经历了最早的无颌类演化变成有颌类、肉鳍鱼类,之后登上陆地变成两栖类和哺乳动物,最终演化成人类这样一个漫长的过程。科院朱敏院士领衔的科研团队经过多年的野外考察与研究,揭示了有颌脊椎动物起源与早期演化的重要信息,在“从鱼到人”的探源研究领域取得重要突破。

记者从中国科学院古脊椎动物与古人类研究所获悉,中科院朱敏院士领衔的科研团队经过多年的野外考察与研究,揭示了有颌脊椎动物起源与早期演化的重要信息,在“从鱼到人”的探源研究领域取得重要突破,系列科研成果北京时间9月28日在国际学术期刊《自然》在线发表。

据了解,从鱼到人的演化过程长达5亿年左右,先后经历了最早的无颌类演化变成有颌类、肉鳍鱼类,之后登上陆地变成两栖类和哺乳动物,最终演化成人类这样一个漫长的过程。有颌脊椎动物占目前全球脊椎动物物种数的99.8%以上,人类就是其中之一。有颌脊椎动物起源于约4.5亿年前,但是过去发现的有颌脊椎动物化石来自大约4.25亿年前。这次朱敏院士科研团队在发现大量珍贵鱼类化石的基础上,经过近三年的研究,采用高精度CT、性状大数据分析等方法,向世界首次展示出最早的有颌脊椎动物的牙齿、头部、身体等过去完全未知的信息,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,更新了全球科学界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。

中国科学院古脊椎动物与古人类研究所朱敏院士团队近十年来,先后在重庆、贵州等地的志留纪早期地层中发现了距今约4.39亿至4.36亿年的鱼类化石,这些化石主要包括无颌的盔甲鱼类“灵动土家鱼”、被称为“奇迹秀山鱼”的盾皮鱼、被称为“蠕纹沈氏棘鱼”的软骨鱼类等。其中,在重庆地区的重要化石发现,是目前世界上唯一保存志留纪早期完整有颌类化石的特异埋藏化石库,这是继澄江生物群、热河生物群之后,又一个在我国发现的、为探索生命之树演化重要节点提供大量关键证据的世界级特异埋藏化石库,将完整有颌脊椎动物的化石记录向前推进了1100万年,填补了全球科学界在这一时期有颌脊椎动物化石记录中的空白,为探究有颌类生命最早期主要类群的起源和脊椎动物头骨演化提供了珍贵资料。

近十年来,朱敏团队踏遍我国志留纪地层可能含鱼的200多个地点。重庆特异埋藏化石库的发现,为填补这一空白提供了重要证据。发现的过程则颇有几分“运气”,2019年,科研团队在重庆沿着一处新修盘山公路仔细搜寻,在路边一处凌乱的岩石堆,地质锤一次不经意的敲击,找到了打开这一鱼类化石“宝库”的钥匙。

一块仅有巴掌大的化石石板上,数十条鱼类化石清晰可辨、活灵活现。“我们从没有期望,在这么古老的地层里发现这么完整、精美的化石标本。”朱敏感慨道。

运用高精度CT扫描、精细三维重建、扫描电镜元素分析、全光位图像等技术,科研人员从化石中发现了奇迹秀山鱼,这是当前发现的最古老的有颌类,将完整有颌类的化石记录大大前推了1100万年,将若干人类身体结构的起源追溯到4.36亿年前的化石鱼类中。最古老完整保存的棘鱼——蠕纹沈氏棘鱼也被发现,这是世界上目前发现的最早的关联完好保存的软骨鱼类大化石,证明了鲨鱼是从“披盔戴甲”的祖先演化而来。无颌的盔甲鱼类灵动土家鱼则为脊椎动物成对附肢起源提供了关键化石证据。

朱敏表示,重庆特异埋藏化石库是继澄江生物群、热河生物群之后,又一个在我国发现的、为探索生命之树演化重要节点提供大量关键证据的世界级特异埋藏化石库。它证实最迟到4.4亿年前,有颌类各大类群已经在我国华南地区欣欣向荣。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为人类的过程。

数百公里外的贵州石阡化石库也有了重要发现。科研人员从总重约4吨的化石样本中,先后找到了23枚长度仅有2.5毫米左右的有颌类牙齿标本,它们来自双列黔齿鱼。这是全球范围内发现的最古老的有颌类牙齿化石,将牙齿的最早化石记录前推了1400万年。

现在,科研团队的野外工作仍在继续。朱敏表示,对两处新发现化石库的详细研究,将持续改变我们对颌起源与有颌类最早期演化的认识,“这次的系列成果发表只是个开始,相信未来仍将有惊喜不断涌现,我们还要不断地追索、找寻。”

(中国小康网综合北京日报客户端、央视新闻)

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