齒與頜:志留紀(jì)魚類化石揭示有頜脊椎動物崛起與最初輻射分化
作者:娛樂 來源:焦點(diǎn) 瀏覽: 【大 中 小】 發(fā)布時間:2025-11-23 21:11:58 評論數(shù):

《自然》雜志封面
(神秘的齒頜初輻地球uux.cn)據(jù)中國科學(xué)院古脊椎動物與古人類研究所:近期,中國科學(xué)院古脊椎動物與古人類研究所朱敏院士團(tuán)隊(duì)在重慶、志留椎動貴州等地志留紀(jì)早期距今約4.4億年的紀(jì)魚重慶美女包養(yǎng)(電話微信156-8194-*7106)提供頂級外圍女上門,可滿足你的一切要求地層中發(fā)現(xiàn)“重慶特異埋藏化石庫”和“貴州石阡化石庫”,增添了我國又一個世界級的類化特異埋藏化石庫,填補(bǔ)了全球志留紀(jì)早期有頜類化石記錄的石揭示有射分空白,首次為有頜類的頜脊化崛起與最早期輻射分化提供確切證據(jù)。團(tuán)隊(duì)采用新技術(shù)新方法對這些魚類化石開展了詳細(xì)研究,物崛在有頜類最早期分化、起最重要器官和身體構(gòu)型演化等重要科學(xué)問題的齒頜初輻探索中取得新進(jìn)展,刷新了傳統(tǒng)認(rèn)知。志留椎動英國《自然》雜志于9月29日以封面文章形式同期發(fā)表團(tuán)隊(duì)的紀(jì)魚4篇學(xué)術(shù)論文,集中報(bào)道了這批有關(guān)有頜類起源與最早期演化的類化研究成果。
一、石揭示有射分重慶美女包養(yǎng)(電話微信156-8194-*7106)提供頂級外圍女上門,可滿足你的一切要求研究背景
包括人類在內(nèi),頜脊化地球上現(xiàn)存99.8%的物崛脊椎動物都具有頜骨(上頜與下巴),統(tǒng)稱為有頜脊椎動物或有頜類。有頜類的出現(xiàn)與崛起是“從魚到人” 的脊椎動物演化史上最關(guān)鍵的躍升之一,人類的很多重要器官與身體構(gòu)型都可追溯到有頜類演化之初。然而,這一躍升具體發(fā)生在何時、何地、又是如何發(fā)生?這些問題需要古生物學(xué)證據(jù)來回答。然而,有頜類直到志留紀(jì)晚期(4.25億年前)才出現(xiàn)較完善的化石記錄,而分子鐘推斷的有頜類起源時間不晚于4.5億年前的奧陶紀(jì)晚期,因此,有頜類的早期演化存在一段至少綿延三千萬年、橫跨整個志留紀(jì)的巨大空白。古脊椎動物學(xué)巨擘阿爾弗雷德·羅美爾曾經(jīng)將其稱為“古生物學(xué)史上一個頑固存在的重大空白”(“A persisting major gap in our paleontological record”, A.S. Romer, 1967, Science)
由于這個空白的存在,盡管我們知道有頜類在志留紀(jì)已經(jīng)存在,但對它們到底長什么模樣,有多大,處于什么生態(tài)位,彼此之間如何演化等問題一無所知,甚至不能確定志留紀(jì)地層中發(fā)現(xiàn)的零星棘刺、鱗片是否屬于有頜魚類。化石實(shí)證的缺失使得有頜類的起源與崛起,這個脊椎動物演化史中最關(guān)鍵的躍升之一,過去一直籠罩在重重迷霧之中,有頜類在其出現(xiàn)的前三千萬年一直是一個“幽靈支系”。
近十年來,朱敏團(tuán)隊(duì)踏遍我國志留紀(jì)地層可能含魚的二百多個地點(diǎn),終于在華南志留紀(jì)早期地層中發(fā)現(xiàn)“重慶特異埋藏化石庫”和“貴州石阡化石庫”,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。應(yīng)用高精度CT、性狀大數(shù)據(jù)分析、流體動力學(xué)模擬等新技術(shù)新方法,團(tuán)隊(duì)向世界首次展示出最早有頜類的牙齒、頭部、身體以及偶鰭的雛形等過去完全未知的最早有頜類身體結(jié)構(gòu)與解剖學(xué)信息,為解答 “從魚到人” 探源最初階段的一系列重要科學(xué)問題提供了確鑿證據(jù),改寫了有頜脊椎動物早期演化歷史的各個方面。
二、研究發(fā)現(xiàn)與成果
“貴州石阡化石庫”時代為蘭多維列世(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。其中,雙列黔齒魚(Qianodus duplicis)的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1400萬年。而新塑梵凈山魚(Fanjingshania renovata)棘刺的發(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),同時具有硬骨魚類的組織學(xué)特征。上述進(jìn)展也讓奧陶紀(jì)、志留紀(jì)魚類鱗片和棘刺化石分類位置的長期爭論塵埃落定。
“重慶特異埋藏化石庫”時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,堪稱“魚類的黎明”。這是繼澄江生物群、熱河生物群之后,又一個在我國發(fā)現(xiàn)的、為探索生命之樹演化重要節(jié)點(diǎn)提供大量關(guān)鍵證據(jù)的世界級特異埋藏化石庫,將完整有頜類的化石記錄前推了1100萬年,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)初期脊椎動物特別是有頜類的全貌。
其中,無頜的盔甲魚類靈動土家魚(Tujiaaspis vividus)為脊椎動物成對附肢起源提供關(guān)鍵化石證據(jù);有頜的蠕紋沈氏棘魚(Shenacanthus vermiformis)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。而另一種有頜魚類奇跡秀山魚(Xiushanosteus mirabilis)則糅合了多個盾皮魚大類的特征,為探究有頜類生命之樹根部主要類群的起源,和脊椎動物頭骨演化提供了珍貴資料。
三、重要意義
“重慶特異埋藏化石庫”和“貴州石阡化石庫”的發(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)并開始擴(kuò)散到全球,開啟了魚類登陸并最終演化成為人類的進(jìn)程。
對“重慶特異埋藏化石庫”和“貴州石阡化石庫”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。
國際古脊椎動物學(xué)會前主席、澳大利亞弗林德斯(Flinders)大學(xué)John Long教授了解了團(tuán)隊(duì)的上述工作后,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),改寫了有頜脊椎動物早期演化歷史的幾乎所有方面” (It's really an awesome, game changing-set of fossil discoveries. It rewrites the almost everything we know about the early history of jawed animal evolution!)。
可以預(yù)見,“重慶特異埋藏化石庫”和“貴州石阡化石庫”未來還將繼續(xù)為解開圍繞有頜類起源的重重謎團(tuán)做出持續(xù)貢獻(xiàn)。
朱敏院士團(tuán)隊(duì)包括來自曲靖師范學(xué)院、重慶市規(guī)劃和自然資源局等單位科研人員。這批研究得到中科院戰(zhàn)略先導(dǎo)項(xiàng)目A類(地球大數(shù)據(jù)科學(xué)工程)、B類(關(guān)鍵地史時期生物與環(huán)境演變過程及其機(jī)制)、國家自然科學(xué)基金委等支持。
