4.4億年前魚類化石揭有頜脊椎動物崛起 「從魚到人」有關鍵證據

撰文:陳進安
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地球上現存99.8%的脊椎動物,包括人類在內都具有頜骨(上頜與下巴),被統稱為有頜脊椎動物或有頜類,而有頜類的出現與崛起,是「從魚到人」的脊椎動物演化史上最關鍵的環節,人類許多重要器官與身體構型,都可追溯到有頜類演化之初。
近期,中國科學院古脊椎動物與古人類研究所朱敏院士團隊,在重慶、貴州等地志留紀早期距今約4.4億年的地層中,發現了「重慶特異埋藏化石庫」和「貴州石阡化石庫」,填補全球志留紀早期有頜類化石記錄的空白,並首次為有頜類的崛起與最早期輻射分化提供確切證據。相關研究成果周二(28日)已在英國《自然》雜誌在線發表。

對於「從魚到人」這一最關鍵的躍升環節具體在何時、何地、如何發生,皆需要古生物學證據來回答。可是,有頜類直到4.25億年前的志留紀晚期才出現較完善的化石記錄,而分子鐘推斷的有頜類起源時間不晚於4.5億年前的奧陶紀晚期。因此,有頜類的早期演化,存在一段至少綿延3000萬年、橫跨整個志留紀的巨大空白。

據中新網這些年來,朱敏院士團隊對重慶、貴州等地志留紀早期距今約4.4億年地層中首次發現的5種古魚化石進行詳細分析和深入研究,將有頜類牙齒最早化石證據、完整有頜類化石記錄,分別前推1400萬年和1100萬年。

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他介紹,其團隊在走遍中國志留紀地層可能含魚的200多個地點後,終於在華南志留紀早期地層中發現「重慶特異埋藏化石庫」和「貴州石阡化石庫」,發現大量特異埋藏保存的完整志留紀早期魚類化石。其中,「貴州石阡化石庫」來自約4.39億年前的志留紀早期,含豐富且保存良好的有頜類微體化石;「重慶特異埋藏化石庫」則來自約4.36億年前,是現時世上唯一保存志留紀早期完整有頜類化石的特異埋藏化石庫,堪稱「魚類的黎明」。

朱敏院士表示,「重慶特異埋藏化石庫」和「貴州石阡化石庫」的發現,在古生物學史上第一次大規模展示了志留紀魚群,尤其是有頜類的面貌,揭示了最遲到4.4億年前,有頜類各大類群已經在華南地區欣欣向榮;志留紀晚期出現更多樣、更大型的有頜類屬種,並開始擴散到全球,開啟了魚類登陸並最終演化成為人類的進程。

這次新進展亦將很多與人類相關的解剖學結構追溯到4.4億年前的遠古魚類,填補了「從魚到人」演化史上缺失的最初始環節,進一步夯實「從魚到人」的演化路徑。

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對於未來工作,朱敏稱,對志留紀早期的研究工作,目前公開的只是很小的一部分,對新發現的大量魚化石研究還會持續很長一段時間。目前,包括分子鐘和零散的化石記錄皆指示有頜類起源可能發生在4.5億年前甚至更早,而是次研究的最古老有頜類化石約為4.39億年前,之間仍有大量化石記錄的空白需要到更老的、志留紀最早期甚至奧陶紀的地層中搜尋。「從魚到人」演化輻射未來仍然有很多科學問題需要持續和深入研究。

網民點睇:

你希望祖先是魚還是猴
當知道自己的老祖宗是一條魚的時候,整個人的感覺都不太良好了
所以人類還會繼續進化嗎
現在人類的進化可能都被當成增生或者缺陷,被醫學給糾正了
是不是從魚到人不是很好奇,好奇的是這魚怎麼跟我家魚缸裡的清道夫長的是一樣的,是家族成員之一嗎