古鱼新发现揭秘脊椎动物颌演化之路

幼安

[本刊讯]中国科学院古脊椎动物与古人类研究所朱敏团队在脊椎动物颌演化研究领域取得重大进展，他们发现了一类距今4.23亿年前的盾皮鱼化石（取名长吻麒麟鱼），该发现将人类的颌骨起源一直追溯到最原始的有颌脊椎动物。研究成果发表于2016年10月21日的美国Sciences杂志。

盾皮鱼类是最原始的有颌脊椎动物类群，在泥盆纪“鱼类时代”（距今4.19～3.59亿年前）盛极一时。传统上认为它们在泥盆纪末全部绝灭，留下的生存空间被更进步的硬骨鱼类和软骨鱼类瓜分。

近年来，研究团队在云南曲靖志留纪晚期地层中发现了一个过去不为人知的盾皮鱼类群，即全颌盾皮鱼类。它们长着硬骨鱼模式的颌骨（全颌）和典型盾皮鱼的身体，明确显示出硬骨鱼类由盾皮魚类直接演化而来。麒麟鱼是全颌盾皮鱼类的最新成员。这条长约20厘米、形状古怪的小鱼具有突出的长吻，躯体包覆着箱形的骨甲。生活时可能成群在水底游动，从泥沙中翻找食物。

麒麟鱼的发现为还原颌的演化历程提供了重要证据。人类的颌骨此前可追溯到原始硬骨鱼和全颌鱼。硬骨鱼有内外两系列复杂膜质颌骨，称为“全颌状态”，而典型的盾皮鱼只有三对内侧膜质颌骨，可称为“原颌状态”，两者形态差异巨大。

研究者利用高精度CT扫描等技术对麒麟鱼进行细致研究，发现麒麟鱼具有一副“不完全的全颌”，处于全颌模式和原颌模式之间的过渡状态。这表示全颌的演化是渐进过程，而非过去认为的那样，产生过巨大的重组。研究者据此提出，在向硬骨鱼类演化的过程中，盾皮鱼类的三对颌部骨板向外位移，变成了硬骨鱼类的三对边缘颌骨（前上颌骨、上颌骨和齿骨）。因此，人类的颌骨可以更向前一直追溯到我们古老的远祖——原颌盾皮鱼类。Sciences杂志同期评述文章称，这一关键突破“扫除了脊椎动物颌演化认识上一个大盲区”，来自中国的系列发现“正改变盾皮鱼类已经灭绝的认识，盾皮鱼类成为理解脊椎动物的身体如何在久远的过去一步步演化而来的关键”。