2022-09-29 18:54:38

中國科學家新發現為「人類從魚演化」添重要證據

中國科學院科學家發現人類從魚演變而成的重要證據。中國科學院院士、中國科學院古脊椎動物與古人類研究所研究員朱敏團隊，早前在重慶、貴州等地志留紀早期距今約4.4億年的地層，發現兩個化石庫，並從中發現最古老的有頜類化石「奇跡秀山魚」等，填補志留紀其中3,500萬年有頜類生物化石記錄空白，其中奇跡秀山魚一項特徵，更是人類枕骨演化之初。相關研究結果已以封面文章發表於今日出版的國際學術期刊《自然》(Nature)。

人類等地球現存99.8%脊椎動物均屬「有頜類」

中科院指出，包括人類在內，地球上現存99.8%脊椎動物都擁有頜骨(上頜與下巴)，統稱為「有頜脊椎動物」或「有頜類」。有頜類的出現與崛起，是「從魚到人」脊椎動物演化史上最關鍵的躍升之一，人類很多重要器官與身體構型，都可追溯到有頜類演化之初。然而，這一「躍升」具體發生在何時、何地，又如何發生等問題，需要古生物學證據來回答，但有頜類直到志留紀晚期，即約4.25億年前，才有較完善的化石記錄，而「分子鐘」(又稱「基因鐘」、「演化鐘」)推斷的有頜類起源時間，不遲於4.5億年前的奧陶紀晚期。因此，有頜類早期演化，至少存在一段綿延3,000萬年、橫跨整個志留紀的巨大空白。

重慶及貴州現「化石庫」含大量4.4億年前完整魚類化石

朱敏團隊近十年來踏遍中國志留紀地層可能含魚的二百多個地點，終在2019年於重慶秀山縣沿著一處新修建盤山公路仔細搜尋時，在路邊一處凌亂岩石堆發現一塊只得一個手掌大小的化石板，上面有數十條清晰可辨、活靈活現的魚類化石。朱敏直言，「我們從沒有期望，在這麼古老的地層裡發現這麼完整、精美的化石標本」。同年，朱敏團隊還在貴州石石阡縣一處新修建公路發現一處「富集層」，採集了大約4噸化石回實驗室逐一研究。

有頜類4.4億年前已在華南欣欣向榮其後擴散全球

兩處採集點分別被名命為「重慶特異埋藏化石庫」和「貴州石阡化石庫」，裡面有大量完整志留紀早期魚類化石。中科院形容，兩個化石庫的發現，在古生物學史上首次大規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：最遲在4.4億年前，有頜類各大類群已經在華南地區欣欣向榮；到志留紀晚期，更多樣、更大型的有頜類屬種出現並開始擴散到全球，開啟了魚類登陸並最終演化成為人類的進程。

最新發現的5種志留紀古魚新屬種3D藝術復原圖。從上到下分別為蠕紋沈氏棘魚、新塑梵淨山魚、雙列黔齒魚、靈動土家魚及奇跡秀山魚，化石時代介乎4.36億年前至4.39億年前。(互聯網)

華南很可能是整個有頜魚類演化中心

朱敏團隊相信，重慶特異埋藏化石庫是全球獨一無二，且很可能說明中國華南是整個有頜魚類演化中心，因為在志留紀時期的地球，華南地區所在的陸地板塊，四周都是一片汪洋大海，這些非常小的魚要遠渡重洋，游到相當於歐州、北美的勞倫西亞大陸，是非常困難的，故該時期的遠古魚類，只能在這種類似「庇護所」或「伊甸園」的小範圍和生態環境內繁盛，類似化石點「可能在全球其他地方很難找到」。

重慶化石庫時代距今約4.36億年

重慶特異埋藏化石庫的時代，屬志留紀早期蘭多維列世特列奇期，距今約4.36億年，當中發現的遠古魚類，包括無頜的盔甲魚類「靈動土家魚」及有頜的「蠕紋沈氏棘魚」。靈動土家魚具有偶鰭的雛型，為脊椎動物成對附肢起源提供關鍵化石證據。蠕紋沈氏棘魚則是迄今所知最早的保存完好的軟骨魚(有頜)，擁有盾皮魚類才有的連續包裹整個肩帶和背部的大塊骨板，而這個特徵過去從未在任何軟骨或硬骨魚類(有頜)中發現過，有力證明以鯊魚為代表的軟骨魚類，是起源於「披盔戴甲」的盾皮魚類。

奇跡秀山魚令人類身體結構起源追溯到4.36億年前

重慶特異埋藏化石庫還發現一種有頜魚類「奇跡秀山魚」，是當前發現的最古老有頜類，將完整有頜類化石記錄大大推前1,100萬年，並將若干人類身體結構的起源追溯到4.36億年前的化石魚類中。

奇跡秀山魚對研究頜類起源具非常重要意義

奇跡秀山魚屬盾皮魚類，糅合了多個盾皮魚大類的特徵，但又未能被歸入到任何已知盾皮魚類之中，其與後來其他盾皮魚共享的特徵，很可能就是有頜類的原始特徵。此外，盾皮魚類是一群原始有頜類的集合，介於無頜的甲胄魚及更進步的硬骨魚和軟骨魚之間，對探究頜與有頜類起源具非常重要演化意義。

奇跡秀山魚頭甲骨分裂是人類枕骨演化之初

最特別的是，奇跡秀山魚雖然是有頜類，但其頸部並沒有與絕大部分有頜類一樣可活動的關節，但又不像無頜的甲胄魚類般頭與驅甲連為一體無法活動，而是在頭甲中間有一道橫向裂隙，功能上與頸關節類似。這道裂隙將在硬骨魚中形成新的頭頸界線，使其後骨片從顱頂分離出去，而人類的枕骨即由秀山魚頭頂這道裂隙前方的骨片演化而來。