4.25亿年前神奇古鱼最新研究：为“从鱼到人”演化提供更多关键证据

　　 中新网 北京12月1日电 (记者 孙自法)时隔10年之后，中国科学院古脊椎动物与古人类研究所(古脊椎所)科研团队对发现的4.25亿年前神奇古老鱼类“初始全颌鱼”新化石材料进行深入研究，在其完整面貌复原、鱼类鳞片起源等方面取得重要进展，相关科研成果也为“从鱼到人”演化史的早期历程提供更多关键证据。

根据本次研究新发现制作的初始全颌鱼生活复原图 (拟石科技/制作)。中国科学院古脊椎所 供图

　　这项古生物研究重要成果，由中国科学院古脊椎所朱敏院士领导北京大学崔心东博士、美国密歇根大学马特·弗里德曼教授、中国科学院古脊椎所朱幼安副研究员和博士生余逸伦等组成的国际团队合作完成，相关论文近日在国际学术期刊《自然-通讯》发表，揭示了独特的硬骨鱼式“菱形鳞片”在硬骨鱼起源之前就已经出现，并为复原初始全颌鱼从头至尾的完整面貌提供科学证据。

有颌脊椎动物鳞片特征演化(崔心东/供图)。中国科学院古脊椎所 供图

　　而在10年前的2013年，朱敏院士团队就在国际著名学术期刊《自然》首次发表初始全颌鱼化石的发现及研究，表明它具有典型盾皮鱼类膜质骨甲以及硬骨鱼式的颌骨，是堪与始祖鸟等相提并论的、介于盾皮鱼类与硬骨鱼类之间的重要过渡化石。

　　最新论文第一作者崔心东指出，现生有颌脊椎动物(或称有颌类)分为硬骨鱼类和软骨鱼类，它们的最近共同祖先及其所有后裔被称为有颌类冠群。具有颌的有颌类干群被称为盾皮鱼类，长期以来学界认为盾皮鱼类自成一类，是演化的盲支。初始全颌鱼的发现有力证明有颌类冠群是由盾皮鱼类中的一支演化而来，但过去对全颌鱼的了解仅限于身体前半部分，而对于由鳞片覆盖的后半部分及鳍的位置形态等一无所知。

近乎完整的初始全颌鱼后半部分身体化石及三维重建(崔心东/供图)。中国科学院古脊椎所 供图

　　这次研究发现一件精美而难得的初始全颌鱼新化石，其关联保存有近乎完整的鳞片覆盖的后半部分身体和鳍棘。研究团队运用高精度断层扫描与三维重建技术，详细研究该标本的鳞片形态学和组织学，以及整个鳞列分区情况，科学复原初始全颌鱼的完整面貌，并对有颌类鳞片与鳍棘的演化进行探讨，为研究有颌类冠群起源及硬骨鱼类和软骨鱼类重要特征的起源提供了重要化石实证。

　　崔心东介绍说，根据新化石复原的初始全颌鱼身体形态粗短圆钝，全长约21厘米，身体最大高度约5厘米，鳞片覆盖部分长约11厘米，占身体总长度的52%。初始全颌鱼的身体两侧各有11行鳞片，侧线鳞大约在身体的中间位置；背腹两侧长有1个背鳍和1个臀鳍，鳍前有粗短的鳍棘，鳍表面覆盖鳞片。其中，臀鳍棘过去只在早期软骨鱼类的棘鱼类中发现过，它在初始全颌鱼中的发现表明其在硬骨鱼类和软骨鱼类最近共同祖先之前就已经起源。

本次研究的4.25年前神奇古老鱼类“初始全颌鱼”新化石材料(下)与10年首次发表成果的化石。 中新网 记者 孙自法 摄

　　硬骨鱼类、软骨鱼类以及盾皮鱼类的鳞片在形态学和组织学上有着巨大的差异，它们之间的演化关系此前一直不甚清楚。研究团队这次对新化石的详细研究表明，初始全颌鱼的体侧鳞片大而薄，表面具脊状纹饰，可分为12种形态类型，其中有一类鳞片非常特殊，它们的整体形态与硬骨鱼标志性的“菱形鳞片”出奇地一致。同时，组织学证据也表明初始全颌鱼的鳞片和骨片不具备盾皮鱼类外骨骼典型的三层构造，反而与早期硬骨鱼类如梦幻鬼鱼类似。

　　崔心东认为，这一惊人的结果首次将盾皮鱼类与硬骨鱼类的鳞片联系起来，也表明硬骨鱼类模式的鳞片要比鲨鱼那样的软骨鱼类的典型楯鳞更为原始，后者为一特化类型。

　　论文共同通讯作者朱幼安表示，现生鱼类主要可以分为硬骨鱼类、软骨鱼类两大类，软骨鱼类主要代表是鲨鱼，硬骨鱼类既包括人们熟悉的大部分鱼类，也包括人类在内的脊椎动物最近亲缘祖先。这次研究在4.25亿前的初始全颌鱼身上发现既具有原始盾皮鱼的典型身体构型，也有一系列的硬骨鱼类特征，同时还发现过去认为只有软骨鱼类才有的典型结构，因此它处在承上启下的重要的演化阶段，对学界后续进一步探究“从鱼到人”的一系列演化具有重要意义。

本次研究成果论文共同通讯作者朱幼安(左)、第一作者崔心东分别展示时隔10年发现及发表研究的两件“初始全颌鱼”化石。 中新网 记者 孙自法 摄

　　研究团队总结称，他们这次的研究发现，使得初始全颌鱼成为继奇迹秀山鱼、梦幻鬼鱼之后，又一保存从头至尾完整形态信息的志留纪有颌类，可为零散保存的志留纪有颌类鳞片和棘刺标本的鉴定与分类提供重要参考。同时，硬骨鱼类典型的“菱形鳞片”及早期软骨鱼类特有的臀鳍棘都在初始全颌鱼身上发现，表明有颌类冠群的更多鉴定特征可能在盾皮鱼类中就已经出现。未来，随着相关研究全面持续推进，将更多揭开鱼类自身和“从鱼到人”演化的奥秘。(完)

【编辑:曹子健】