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【光明日报】人类的颌骨是如何演化而来的
2016-10-21 | 编辑: | 【

 我科学家提出长吻麒麟鱼是演化过程中重要一环

  图为长吻麒麟鱼生态复原图。杨定华绘

  中国科学院古脊椎动物与古人类研究所朱敏等人将于10月21日出版的《科学》杂志上发布其团队的新发现——长吻麒麟鱼。这种生活在4.23亿年前的志留纪盾皮鱼,将帮助科学家揭开人类颌骨起源之谜。

  人类的面孔是如何演化而来的?这是《科学》杂志2005年公布的125个最具挑战性的科学问题之一。而颌骨是包括人类在内的脊椎动物脸孔的主要标志之一,它的起源和演化是解开面孔演化之谜的关键一环。

  朱敏介绍,人类的颌骨可以比较清楚地一直追溯到我们的原始硬骨鱼祖先中。他说:“比硬骨鱼类更原始的有颌脊椎动物是盾皮鱼类,传统上认为它们已在大约3.6亿年前的泥盆纪末全部绝灭。由于缺少过渡化石,长期以来我们不清楚盾皮鱼类与硬骨鱼类之间是如何演化的。”

  近年来,朱敏带领团队一直在云南曲靖研究志留纪晚期(约4.23亿年前)的潇湘动物群。2013年初,他们曾在这个古鱼“王国”中,发现过一种全新的盾皮鱼类群——全颌盾皮鱼类,它们长着硬骨鱼模式的上下颌,但身体其他地方却保持着典型盾皮鱼的样子。朱敏说:“这明确地显示了硬骨鱼类由盾皮鱼类直接演化而来,相关系统学研究彻底颠覆了对鱼类时代各大类群间演化关系的传统认识。”然而,从盾皮鱼类的膜质颌骨到硬骨鱼类的“上下颌”,仍存在着宽阔的演化鸿沟,科学家们推测其间可能发生过大的重组。

  而该团队此次发现的长吻麒麟鱼,正好填补了上述演化的鸿沟——这条长约20厘米,形状古怪的小鱼具有海豚那样前伸的吻突和隆起的“额头”,口和鼻孔都位于腹面,大半个躯体包覆着箱形的骨甲。它们可能成群在水底游动,在泥沙中翻找食物。

  这一发现否定了“重组说”。朱敏说:“我们用高精度CT扫描和计算机三维重建技术对麒麟鱼化石进行了细致研究,发现麒麟鱼有一副‘不完全的全颌’,其颌骨处于全颌鱼和其他更原始盾皮鱼类之间的过渡状态。这表示从原颌到全颌的演化是渐进的过程,而非过去认为的那样,产生过巨大的重组。”

  根据这一发现,他们提出了从原颌状态到全颌状态的演化新理论,也将人类的颌骨的起源一直追溯到我们更古老的远祖——原颌盾皮鱼类。“正是盾皮鱼类奠定了后来脊椎动物的演化蓝图,它们中的一支——全颌盾皮鱼类,成为包括人类在内的硬骨脊椎动物的直系祖先。”朱敏仍在带领团队在研究潇湘动物群:“我们会有更多的发现,将持续为盾皮鱼类乃至整个脊椎动物的早期演化史诗补上更多的残简断章。”

  (原载于《光明日报》 2016-10-21 12版)

 
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◎ 中国科学院古脊椎动物与古人类研究所
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