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这块拥有4.39亿年历史的“有刺鲨鱼”是我们已知最古老的有颌祖先

科学家表示,这个古老的物种改写了鱼类进化的时间表。

作者:Sam Walters
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梵净山鱼的复原图。图片来源:张赫明

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大多数古生物学家对鱼类进化的一些方面有坚定的认识。首先,他们非常确定无颌鱼最先出现。其次,他们也基本确定有颌鱼是第二个进化出来的,之后才在水中和水外分化成各种不同的类群。

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然而,尽管他们对鱼类进化有很多了解,但科学家们仍然难以填补细节。这包括具体是何时,某些类型的鱼类首次出现在化石记录中。

发表在《自然》杂志上的一篇新论文使科学家们更接近于阐明所有这些细节。根据这篇论文,一支研究团队最近发现并分析了一种被称为“梵净山鱼”(*Fanjingshania renovata*)的古老“有刺鲨鱼”的化石。这些拥有4.39亿年历史的化石表明,有颌鱼的出现实际上比之前设想的要早得多。

一种古老的“有刺鲨鱼”

大多数科学家似乎都同意,大约在5.2亿年前出现的第一个鱼类是没有颌的。他们也倾向于认为,直到大约1亿年后,两种现已灭绝的新型鱼类——盾皮鱼(*placoderms*)和棘鱼(*acanthodians*)——才进化出了带铰链的颌骨。

棘鱼,也被称为“有刺鲨鱼”,拥有流线型的鲨鱼状身体,身体覆盖着骨质盔甲。与它们现代的鲨鱼后代不同,棘鱼还有几对坚硬的刺来支撑它们的鳍。

现在,对拥有类似盔甲和刺的古鱼——梵净山鱼(*F. renovata*)——化石的发现和研究表明,这块拥有4.39亿年历史的标本是最古老的棘鱼,比所有其他“有刺鲨鱼”的身体化石都要早大约1500万年。不仅如此,该标本也是古生物学家发现的最古老的、无可争议的有颌鱼化石。

该研究的作者、伯明翰大学的伊万·桑索姆(Ivan Sansom)在一份新闻稿中说:“这项新发现通过显著缩短有颌鱼从其最近的无颌祖先出现的时限,对现有的脊椎动物进化模型提出了质疑。这将对我们评估早期脊椎动物的进化速率产生深远影响。”

梵净山鱼

研究团队在中国南方的一个地点发现了梵净山鱼(*F. renovata*)破碎的化石。经过一个特别艰苦的重建过程,数千块化石碎片揭示了该标本在解剖学上与棘鱼相似,包括其盔甲和支撑鳍的刺。

该团队意识到,该标本的刺与一种已经识别出来的棘鱼——鳞棘鱼(*climatiids*)——的刺非常相似。这一发现最终使研究人员能够将梵净山鱼(*F. renovata*)牢牢地归入棘鱼类。

最终,该团队得出结论,这一发现对于理解棘鱼、有颌鱼以及包括人类在内的所有其他有颌脊椎动物的起源和发展至关重要。

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中国科学院古脊椎动物与古人类研究所的该研究作者朱敏在一份新闻稿中说:“这是已知解剖结构中最古老有颌鱼。新的数据使我们能够将梵净山鱼(*Fanjingshania*)置于早期脊椎动物的系统发育树中,并获得关于导致颌等重要脊椎动物适应性起源的进化步骤的急需信息。”

  • Sam Walters

    Sam Walters 是《发现》杂志的副编辑,负责撰写和编辑关于考古学、古生物学、生态学和进化论等主题的文章,并管理几个印刷杂志版块。

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