中新網(wǎng)北京3月5日電 (記者 孫自法)在備受關注的“從魚到人”的探源研究中，繼2022年9月以4億多年前主要為軟骨魚類的“5條古魚”研究在國際學術期刊《自然》封面發(fā)表后，中國科學院古脊椎動物與古人類研究所(古脊椎所)朱敏院士團隊最新研究發(fā)現(xiàn)填補演化空白的4億多年前兩種原始硬骨魚類化石，兩篇相關成果論文北京時間2026年3月5日凌晨再次登上《自然》封面。

　　這兩批對早期脊椎動物起源演化研究非常重要的軟骨魚和硬骨魚化石，均來自中國南方即華南地區(qū)。中國科學家團隊“軟硬兼施”，通過10多年持續(xù)攻關研究，以確鑿的化石證據(jù)表明華南地區(qū)是早期脊椎動物演化的“東方搖籃”。

　　硬骨魚類起源長期迷霧重重

　　據(jù)研究團隊介紹，包括人類在內，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。有頜類的出現(xiàn)與崛起是“從魚到人”的脊椎動物演化史上最關鍵的躍升環(huán)節(jié)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。

　　魚類演化在4億多年前分異出軟骨魚類(以現(xiàn)生鯊魚為代表)和硬骨魚類，其中，硬骨魚類是脊椎動物演化的主干，其現(xiàn)存兩大支系輻鰭魚類和肉鰭魚類，占據(jù)水中與陸地的廣闊生態(tài)位：歷經(jīng)億萬年發(fā)展，輻鰭魚類演化出3萬多個物種，包括日常所見的絕大多數(shù)魚類；肉鰭魚類中的一支則在泥盆紀登陸，演化出包括人類在內的所有四足動物。

　　然而，硬骨魚類的起源長期以來迷霧重重，核心難題在于，過去學界所知道的硬骨魚化石大多是泥盆紀已經(jīng)特化的輻鰭魚與肉鰭魚類，而這兩大類群分異前的原始硬骨魚類(硬骨魚類干群)化石信息缺失，導致學界始終無法確知輻鰭魚類和肉鰭魚類的最近共同祖先形態(tài)。

　　豐富硬骨魚類早期輻射演化認知

　　在本項研究中，經(jīng)過10余年野外發(fā)掘與室內研究，研究團隊最新取得兩大關鍵發(fā)現(xiàn)：一是在4.36億年前的重慶秀山志留紀早期地層中，發(fā)現(xiàn)全球已知最早的完整硬骨魚化石重慶始骨魚；二是在約4.23億年前的云南曲靖志留紀晚期地層中，通過高分辨率計算機斷層掃描(CT)成像技術，詳細解析志留紀最大的脊椎動物——鈍齒宏頜魚的完整頭部結構和牙齒形態(tài)，從而解開困擾學界半個世紀的“齒墊”歸屬謎題。

　　朱敏院士指出，這次魚化石發(fā)現(xiàn)研究，揭示出重慶始骨魚、鈍齒宏頜魚這兩種原始硬骨魚類的形態(tài)及頜、牙齒、腦顱等重要特征。分析顯示，兩者均屬于過去了解甚少的硬骨魚類干群，代表了肉鰭魚類和輻鰭魚類這兩大支系分開之前最為原始的硬骨魚類，填補了“從魚到人”演化歷程中的關鍵空白。

　　進一步的系統(tǒng)發(fā)育分析，確定將重慶始骨魚、鈍齒宏頜魚置于硬骨魚類干群，揭示出輻鰭魚類與肉鰭魚類的最近共同祖先形態(tài)。這兩個原始硬骨魚類的發(fā)現(xiàn)豐富了有頜類早期輻射演化的認知，既否定了之前“硬骨魚祖先更接近肉鰭魚”的推測，也明確了早期硬骨魚頜與牙齒的演化軌跡。

　　進一步證實脊椎動物起源“搖籃”

　　研究團隊核心成員、中國科學院古脊椎所朱幼安研究員稱，這次發(fā)現(xiàn)的重慶始骨魚頭尾完整保存，全長僅3厘米，不僅早于過去已知的硬骨魚類大化石，而且比過去已知最早的硬骨魚微體化石還要早。同時，這種小型古魚兼具原始與進步特征，其發(fā)現(xiàn)證明，硬骨魚類的核心特征組合形成的時間，遠比此前認知更早。

　　研究團隊核心成員、中國科學院古脊椎所盧靜研究員說，與3厘米長的重慶始骨魚形成鮮明對比，鈍齒宏頜魚全長超過1米，是志留紀最大的脊椎動物。研究團隊使用先進的成像技術和計算機三維重建和復原，還原了鈍齒宏頜魚完整的頭部三維結構和深藏內部的解剖特征，發(fā)現(xiàn)其牙齒排列為內外兩列，內齒列的“齒墊”與獨特齒座關聯(lián)，證實為硬骨魚類的原始齒列特征。

　　她認為，特別是鈍齒宏頜魚關聯(lián)的齒墊與齒座結構，解開了半個世紀前在歐洲波羅的海志留紀地層中發(fā)現(xiàn)的零散齒墊化石來源之謎，明確了這類奇特牙齒的歸屬。

　　朱敏院士表示，此次魚化石研究成果進一步證實，華南地區(qū)是硬骨魚乃至整個有頜脊椎動物起源的“搖籃”。未來，對中國獨一無二的志留紀有頜脊椎動物化石的持續(xù)發(fā)掘研究，將推動學界重新認識“從魚到人”早期演化歷程中一系列關鍵飛躍。(完)