#我國科學家證實人類是從魚進化來的#

#從魚到人演化過程需近五億年#

什么成果能一天內(nèi)連發(fā)四篇Nature

被《人民日報》、央視新聞相繼報道

? 登頂微博熱搜?

? ?近期，我校校友、中國科學院古脊椎動物與古人類研究所朱敏院士團隊經(jīng)過多年的野外考察與研究，揭示了有頜脊椎動物起源與早期演化的重要信息，在“從魚到人”的探源研究領(lǐng)域取得重要突破。

? ? 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(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特異埋藏化石庫，填補了全球志留紀早期有頜類化石記錄的空白，首次為有頜類的崛起與最早期輻射分化提供確切證據(jù)。團隊采用新技術(shù)新方法對這些魚類化石開展了詳細研究，在有頜類最早期分化、重要器官和身體構(gòu)型演化等重要科學問題的探索中取得新進展，刷新了傳統(tǒng)認知?！蹲匀弧冯s志于9月29日以封面文章形式同期發(fā)表團隊的4篇學術(shù)論文，集中報道了這批有關(guān)有頜類起源與最早期演化的研究成果。

有頜類的早期演化

曾經(jīng)存在至少3000萬年的巨大空白

? ??包括人類在內(nèi)，地球上現(xiàn)存99.8%的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。

? ??朱敏說：“有頜類的出現(xiàn)是生命演化史上非常重要的一次躍升。有下巴就意味著有一張可以自由活動的嘴，對于脊椎動物從水里到陸地生活時攝取食物至關(guān)重要。”??

? ? 以前，科學家根據(jù)基因、胚胎等線索推測，有頜類應該起源于4.5億年前的奧陶紀晚期，而在志留紀應該就已經(jīng)很繁盛了。但這種推測一直沒有被證實。因為有頜類直到志留紀晚期（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，被稱為“古生物學史上一個頑固存在的重大空白”。

? ? 朱敏說：“由于這個空白的存在，盡管我們知道有頜類在志留紀已經(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地層中發(fā)現(xiàn)的零星棘刺、鱗片是否屬于有頜魚類?！?/p>

? ? 化石實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，過去一直籠罩在迷霧之中。??

? ? 近10年來，朱敏團隊探尋我國志留紀地層中可能含有魚類化石的200多個地點，終于在華南志留紀早期地層中發(fā)現(xiàn)“重慶特異埋藏化石庫”和“貴州石阡化石庫”，以及其中大量特異埋藏保存的完整志留紀早期魚類化石，找到了破解有頜類最初崛起與輻射分化之謎的鑰匙。

魚類化石的發(fā)現(xiàn)

有助于探尋牙齒、脖子等器官的起源

? ? 中國志留紀早期（蘭多維列世，約4.4億年前）五種古魚的三維復原(沈氏棘魚, 梵凈山魚, 黔齒魚, 土家魚, 秀山魚, 自上而下) （擬石科技制作）

? ? 經(jīng)過對這兩個化石庫埋藏化石的挖掘、采集和研究，團隊科研人員判定：“貴州石阡化石庫”時代為蘭多維列世（志留紀早期）埃隆期最晚期，約4.39億年前；“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。

? ? “貴州石阡化石庫”里含有數(shù)量多、保存好的有頜類微體化石。團隊成員在其中發(fā)現(xiàn)了23枚志留紀早期的魚類牙齒化石標本，長度僅2.5毫米?？蒲腥藛T通過高精度CT、三維復原以及組織學切片等技術(shù)手段對其中的雙列黔齒魚牙齒開展了細致研究。

? ? ?朱敏介紹，“我們發(fā)現(xiàn)雙列黔齒魚的齒旋結(jié)構(gòu)，不同于無頜類的咽喉齒和齒狀物，它擁有左右兩列鏡像對稱的初級齒單元，并呈‘之’字形排列，基本側(cè)面也還分布了一定數(shù)量的側(cè)生齒單元。齒旋彎曲的形狀和縱向的齒單元，也很好解釋了頜骨在牙槽內(nèi)的起源。”

? ? 雙列黔齒魚的齒旋代表最古老的有頜類牙齒，成為迄今為止有頜類出現(xiàn)的最早最直觀的證據(jù)，將牙齒最早化石證據(jù)前推了1400萬年。同時，也印證了此前科學家們的推測，志留紀早期就有有頜類了。

? ? 此外，科學家們還發(fā)現(xiàn)了另一個重要器官——脖子的起源。

? ? 在“重慶特異埋藏化石庫”里，朱敏團隊發(fā)現(xiàn)了一大批4.36億年前完整的奇跡秀山魚化石。

? ? “這種魚也是有頜的，而且保存非常完整。這也將完整的有頜類化石記錄大大前推了1100萬年?！?團隊成員朱幼安進一步解釋說：“絕大多數(shù)的有頜類都有可以活動的脖子關(guān)節(jié)，無頜類則沒有。秀山魚作為有頜類的最初形態(tài)，處于演化的中間狀態(tài)。它的頭甲中間有一道橫向的裂隙，使得頭能在呼吸和攝食時抬起和落下，這是更先進的頸關(guān)節(jié)的雛形。人的頭與頸部相連的枕骨就是由秀山魚頭頂?shù)倪@道裂隙前的骨片演化而來的?！?/p>

? ? “重慶特異埋藏化石庫”是目前世界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，可以說是“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)點提供大量關(guān)鍵證據(jù)的世界級特異埋藏化石庫。

填補了“從魚到人”演化史上

缺失的最初始環(huán)節(jié)

? ??此次發(fā)現(xiàn)在古生物學史上第一次大規(guī)模展示了志留紀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；到志留紀晚期，更多樣、更大型的有頜類屬種出現(xiàn)并開始擴散到全球，開啟了魚類登陸并最終演化成為人類的進程。

? ? 朱敏說：“對新發(fā)現(xiàn)古魚類化石的研究，將很多與人類相關(guān)的解剖學結(jié)構(gòu)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(huán)節(jié)，更新了對有頜類起源與崛起的傳統(tǒng)認知，進一步夯實了‘從魚到人’的演化路徑。”

? ??國際古脊椎動物學會前主席、澳大利亞弗林德斯大學教授約翰·朗撰文稱：“這確實是令人驚嘆、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?！保↖t'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!）

? ? 可以預見，此次新發(fā)現(xiàn)的兩個化石庫，未來還將繼續(xù)為解開圍繞有頜類起源的重重謎團持續(xù)作出貢獻。

朱敏

? ? 江蘇張家港人，中共黨員，古魚類學家。2021年當選為中國科學院院士。中國科學院古脊椎動物與古人類研究所第七、八任所長（1999.12－2008.02）。

? ? 1984年在南京大學地質(zhì)系獲學士學位，1987年獲中國地質(zhì)科學院研究生部（中國地質(zhì)大學）古生物地層專業(yè)碩士學位，1990年獲中國科學院古脊椎動物與古人類研究所博士學位并留所工作，1993年至1996年期間在法國巴黎自然歷史博物館做博士后研究，1996年至1997年獲洪堡基金資助在德國柏林自然博物館進行合作研究。

? ? 1999年獲得國家自然科學基金委杰出青年基金，享受政府特殊津貼。2004年入選首批新世紀“百千萬人才工程”國家級人選，2013年成為瑞典皇家科學院第三期阿特迪講座的主講嘉賓，2016年入選國家“萬人計劃”領(lǐng)軍人才、科技部重點領(lǐng)域創(chuàng)新團隊負責人。

主辦 / 黨委宣傳部（新聞中心）

來源 / 《人民日報》 央視新聞 中科院之聲

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圖文編輯 / 呂松卓

審校 / 呂松卓 姜佳良 熊若怡

責編 / 王啟祥