重庆特异埋藏化石库发现4.36亿年前鱼化石 “从鱼到人”演化史补上初始一环

  重庆特异埋藏化石库又有新发现。近日，重庆市规划和自然资源局发布消息，该局和中国科学院古脊椎动物与古人类研究所牵头开展的重庆特异埋藏化石库新鱼化石材料研究再获新进展，研究人员发现了无颌鱼类新科成员——双叉苗家鱼。目前，该研究论文在线发表于《古脊椎动物学报》。

  新增土家鱼科

  重庆特异埋藏化石库由重庆市规划和自然资源局及中国科学院院士、中国科学院脊椎动物演化与人类起源重点实验室主任朱敏团队合作发现，该化石库的发现代表我国在世界有颌类起源与早期演化研究方向取得重大突破，大大改变了人们对脊椎动物早期演化的传统认知。相关论文在2022年9月以封面论文的形式发表于《自然》，引起国际学界广泛关注。

  本次发现的盔甲鱼类双叉苗家鱼，为重庆特异埋藏化石库再添无颌鱼类新成员。研究发现，双叉苗家鱼属于盔甲鱼类中的真盔甲鱼类，具有真盔甲鱼类典型的细长中背孔与头甲侧线系统排列方式，其头甲侧横管末端呈现出二分叉状态，种名“双叉”由此得来。

  重庆地质矿产研究院正高级工程师、矿产资源分院副总工程师陈阳介绍，团队通过详细的比较解剖学研究，发现双叉苗家鱼和灵动土家鱼关系密切，具有中背管短、侧横管末端分叉等相似特征。系统发育分析显示，双叉苗家鱼与灵动土家鱼共同组成一个单系类群，被命名为土家鱼科。

  陈阳说，土家鱼科为探索我国本土物种——盔甲鱼类的身体结构演化提供了方向，为认识志留纪鱼类侧线系统的形态、躯体侧线与头部侧线的连接方式提供了新的关键科学信息。

  土家鱼科已灭绝近4.36亿年，是继涌洞鱼科之后，重庆命名的第二个科级古生物分类单元。土家鱼科的建立为脊椎动物“生命演化之树”增添了粗壮枝干。

  探究四肢雏形

  “从鱼到人”究竟是如何演化的？学界普遍认为，有颌鱼类其中的一支登上陆地演化出两栖类，再演化出爬行类，其中的一支似哺乳爬行类进化为哺乳类。

  这一过程中的重要一环是，在泥盆纪，肉鳍鱼类的偶鳍演化为最早的四肢，登上了陆地，变成了两栖类。但偶鳍何时出现，又如何演化？这是困扰科学家多年的问题。所有的有颌类都有偶鳍，这证明偶鳍和颌骨的出现时间可能较为接近，而此前发现的所有无颌盔甲鱼类都没有偶鳍，所以如果能在无颌类中找到类似偶鳍功能的器官，对探索偶鳍起源至关重要。

  重庆特异埋藏化石库中发现了全球第一条有完整身体保存的盔甲鱼类化石——灵动土家鱼，为探索偶鳍的起源提供了关键化石证据。继灵动土家鱼之后，此次在双叉苗家鱼身体腹面两侧同样发现了成对鳍褶，这可能代表着腹部鳍褶在盔甲鱼中广泛存在。6000万年以后，这对鳍褶可能演化为登上陆地的四肢，成为脊椎动物称霸地球的“左膀右臂”。因此，鳍褶可能是脊椎动物“四肢的雏形”。

  “重庆特异埋藏化石库是生命科学和地球科学的一个‘无价珍宝’。”朱敏说，化石库中4.36亿年前的远古鱼类，以特异埋藏的方式被完好保存下来，让科研人员有机会一睹数亿年前脊椎动物“远祖”的奇特面貌，有机会研究一些过去未知的演化信息，如颌的起源、偶鳍雏形等身体构型的早期演化，填补“从鱼到人”演化史上缺失的初始环节，改变对生命演化的传统认知。（记者 雍黎）