填补“从鱼到人”演化关键空白
近日,重庆市规划和自然资源局发布重大古生物科考成果:重庆秀山发现距今约4.36亿年、迄今世界最早的硬骨鱼化石。这一发现将硬骨脊椎动物最早化石记录前推至志留纪早期,直接重塑人类所在硬骨脊椎动物的早期演化历程,是“从鱼到人”生命演化探源研究的又一标志性突破。新属种被正式命名为重庆始骨鱼。
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重庆始骨鱼化石 全长只有3厘米
此次发现,由重庆市规划和自然资源局统筹组织,重庆古生物研究院、重庆地质矿产研究院与中国科学院朱敏院士团队联合完成。国际顶级学术期刊《自然》于3月5日以封面论文形式刊发该成果,标题为《恰逢其时——早期化石揭示硬骨鱼起源》。
据科研团队介绍,硬骨鱼类即硬骨脊椎动物,涵盖了当今地球上98%的脊椎动物物种,包含辐鳍鱼类与肉鳍鱼类两大支系。其中辐鳍鱼类构成现代鱼类主体,肉鳍鱼类则逐步登陆,演化出包括人类在内的所有陆生脊椎动物,是脊椎动物演化的核心主干。长期以来,硬骨鱼类的起源与早期形态,一直是古生物学界未破解的关键科学问题。
新发现的重庆始骨鱼化石保存完整、形态精美,全长仅3厘米,体型十分微小。该古鱼保留了多项原始特征:躯体背部生长一系列中背片,胸鳍、背鳍、臀鳍前均长有棘刺,这一结构此前被科学界认定为早期软骨鱼类的独有特征,系首次在硬骨鱼类中发现。同时,重庆始骨鱼的鳍由排列规整的鳞片构成,不具备鳞质鳍条,这一特征在已知硬骨鱼类中独一无二。
系统发育分析证实,重庆始骨鱼处于硬骨鱼类演化的干群位置。它的发现,极大丰富了志留纪早期硬骨鱼类的物种多样性,拓展了硬骨鱼类干群的演化边界,为人类探索硬骨鱼类祖先的头面部与躯干形态,提供了前所未有的直接实证。
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重庆为何持续
发现重大化石
3月5日,顶级学术期刊《自然》封面,再次“游”来一条来自中国重庆的古鱼——距今约4.36亿年的世界最早硬骨鱼化石在重庆秀山被发现,正式命名为重庆始骨鱼。
这已是重庆鱼化石第二次登上《自然》封面,第一次是在2022年9月,秀山“重庆特异埋藏化石库”研究成果,同样以封面论文形式发表于《自然》。
为何重庆持续发现能填补演化史空白的世界级化石?记者采访了重庆古生物研究团队相关负责人。
“化石的形成与发现本就极为难得,4.36亿年的特异埋藏硬骨鱼化石,更是世界独一无二。”重庆古生物研究院专家介绍,4.36亿年前,地球进入地质史上关键的志留纪。在此之前的奥陶纪末,地球经历了一次大规模生物灭绝,近85%的海洋物种消失。进入志留纪,海洋生命迎来全球性复苏。
如今的重庆秀山,地处当年雪峰山古陆西北缘,近海环境稳定优越,是早期生命演化的绝佳“温床”,孕育了种类繁多、形态奇特的早期鱼类。
最原始的是无颌类,它们身披厚重骨质“头盔”,只有一个外鼻孔,没有上下颌,只能靠吸食觅食。2022年发现的滨海涌洞鱼、灵动土家鱼,2024年发现的双叉苗家鱼、天路盾鱼等,均属此类。
比无颌类更具进化意义的,是有颌类的出现。颌,就是俗称的下巴。专家指出,颌的起源,是脊椎动物演化史上石破天惊的一步。有了上下颌,鱼类从被动吸食变为主动捕食,由此打开更广阔的演化空间。
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重庆鱼化石勾勒出 从鱼到人演化蓝图
在秀山,有颌脊椎动物三大类群——盾皮鱼类、软骨鱼类、硬骨鱼类化石均已发现,共同绘就了早期有颌类起源与演化的完整图景。
盾皮鱼类是最早的有颌类代表之一。2022年发现的奇迹秀山鱼,是全球迄今最早、最完整的盾皮鱼,被誉为“地球上的第一张脸”。2021年发现的袖珍边城鱼,则为牙齿演化提供关键证据,它不仅拥有颌骨,还演化出灵活偶鳍,是当时海洋中的敏捷猎手。
软骨鱼类的重大发现,则是蠕纹沈氏棘鱼——全球已知最古老、最完整的早期软骨鱼,身形流畅,发达的偶鳍已与现代鲨鱼高度相似,堪称鲨鱼的远古始祖。
本次登上《自然》封面的重庆始骨鱼,属于更关键的硬骨鱼类。硬骨鱼类分为辐鳍鱼类和肉鳍鱼类,其中肉鳍鱼类最终登陆,演化出包括人类在内的所有陆生脊椎动物。
高强度硬骨构成的脊椎,为鱼类挣脱水体、登上陆地、克服重力支撑身体提供了关键结构基础。重庆始骨鱼,不但是目前世界发现的最古老、最完整的硬骨鱼,也可视为包括人类在内所有硬骨脊椎动物的远古祖先。
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世界级化石宝库 科学潜力巨大
重庆市规划和自然资源局相关负责人表示,重庆鱼化石系列成果,具有世界级科学价值,也成为赋能地方发展的金名片。
“重庆特异埋藏化石库发现与研究”入选2022年度CCTV国内十大科技新闻、中国地质学会年度地质科技十大进展;“秀山志留纪鱼化石调查研究”获2023年度重庆市地质成果一等奖。依托化石资源发展地质文化旅游,秀山河坝村成功创建重庆市第二个国家级地质文化村,“一块鱼化石带活一个村”案例,获评第五届全球减贫案例最佳案例。
该负责人表示,秀山“重庆特异埋藏化石库”是地球4亿年演化留给重庆的世界级地质遗产,大量化石材料仍待深入研究,科学潜力巨大。随着持续探索,这一化石宝库将不断还原脊椎动物远祖的真实面貌,完整重现志留纪早期生命大辐射的壮阔历程,持续填补“从鱼到人”演化史诗中缺失的关键篇章。
新重庆-重庆日报记者 申晓佳
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