点击右上角微信好友

朋友圈

请使用浏览器分享功能进行分享

正在阅读:人类中耳曾经是鱼类的鳃
首页> 科技频道> 综合新闻 > 正文

人类中耳曾经是鱼类的鳃

来源:光明网-《光明日报》2022-06-02 09:13

  【科技前沿】

  本报北京6月1日电(记者齐芳)人类中耳是人类拥有灵敏听觉的秘诀所在,而鱼类位于眼睛后部的喷水孔则是重要的呼吸器官,但其实二者有密切的演化联系——已经有充分的证据证明人类的中耳是从鱼类的喷水孔演化而来,但鱼类的喷水孔又是怎么出现的呢?

  这个困扰科学家的百年谜题如今有了答案——日前,以中国科学院古脊椎动物与古人类研究所盖志琨研究员为主的国际联合研究团队在国际学术期刊《生态和演化前沿》上发表了有关脊椎动物喷水孔起源的最新研究成果,首次揭示人类的中耳曾经是鱼类用来呼吸的鳃。

  盖志琨介绍,从2002年起,研究团队就在浙江长兴志留纪地层中开展野外工作,并在这里找到了一种最为原始的真盔甲鱼化石,并命名为曙鱼(Shuyu)。“这些曙鱼化石都是具有三维立体软骨脑颅保存的珍贵标本,而且个头都非常小,只有我们的指甲盖那么大。我们对其进行三维无损扫描,并进行三维虚拟复原,前后历时5年总共完成了七件曙鱼脑颅化石的三维重建,几乎重现了曙鱼所有脑区、感觉器官及头部神经与血管的通道。”

  研究团队对曙鱼脑颅三维虚拟模型进行了深入研究,并结合此后在云南曲靖发现的第一个在第一鳃囊中完整保存鳃丝印痕的宽甲鱼新材料,终于完成了从鳃到喷水孔再到中耳的演化拼图——研究团队建立起喷水孔从无颌类的鳃到人类中耳的演化序列。

  盖志琨介绍,这一序列表明:随着盔甲鱼类成对鼻囊的分裂,头甲前发育了异常发达的中背孔(单鼻孔),来充当吸入水流的主要呼吸器官,因此颌弓和舌弓之间的舌颌囊首次发育成了一个完整的鳃囊,该鳃囊跟后面5个正常的鳃囊一样具有完整的前后半鳃,半鳃具有鳃丝,是气体交换的主要场所。此后,有颌类成功演化出了双鼻孔,但双鼻孔并不与口腔相通,没有呼吸功能,只有嗅觉功能。但是鱼类的呼吸需求并没减少,因此眼睛后的第一鳃囊(舌颌囊)被改造成了喷水孔,成为吸入水流的主要器官。“这在最原始的有颌类盾皮鱼类中就已经出现,我们猜测,喷水孔很可能是在有颌类伴中随颌和双鼻孔的出现同时起源的。”

  盖志琨说:“所有这些证据都表明,早期硬骨鱼类有能力从喷水孔中呼吸空气,作为一种新的呼吸方式,这很可能是鱼类离开水域,登上陆地呼吸空气的一种预适应特征。但是,随着鼻子演化为主要的呼吸器官,喷水孔就丧失了呼吸优势,经过修饰,它逐渐演化成我们中耳腔——鼓膜室,而舌颌骨及与其关节的方骨和关节骨也逐渐退化变小,最终进入到我们的中耳,演化为我们中耳的三块听小骨,并被重新命名为镫骨、锤骨和砧骨,负责将声音传递给大脑,最终让我们拥有了灵敏的听觉。”

[ 责编:张梦凡 ]
阅读剩余全文(

相关阅读

您此时的心情

光明云投
新闻表情排行 /
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • 画好“同心圆”,汇聚发展“向心力”

  • 第138届广交会第一期闭幕

独家策划

推荐阅读
农业保险作为灾后恢复生产的重要政策工具,如何更好守护农民“钱袋子”?
2025-10-20 09:55
安徽师范大学校长熊宇杰教授联合中国科学技术大学相关科研团队,成功创制出亚纳米级高熵合金,这一方法具备广泛普适性,可制备包含多达十种金属元素的高熵合金。
2025-10-20 09:51
财政部日前发布的2025年前三季度财政收支情况显示,前三季度,全国一般公共预算支出208064亿元,同比增长3.1%。
2025-10-20 09:49
中国科学技术大学毕国强教授团队17日在《科学》杂志发表一项神经科学领域的突破性研究成果,揭示了大脑高效传递信息的“微观密码”。
2025-10-20 09:43
高校是科技创新体系的重要组成部分,高校科研人员是推进科技创新的重要人才队伍。
2025-10-20 09:41
世界气象组织(WMO)近日报告称,2024年的大气二氧化碳浓度创下历史最大增幅,达到有记录以来的最高水平。” 
2025-10-17 09:51
10月17日,《科学》发表了庾强团队的一项重要成果。
2025-10-17 09:46
据国家粮食和物资储备局最新发布的消息,今年夏粮旺季收购已于9月底结束,累计收购小麦10795万吨。
2025-10-17 09:42
监测显示,15日新疆、西藏、青海、甘肃、内蒙古等地出现7至8级大风,局地阵风10级;新疆、内蒙古中东部、黑龙江、吉林、辽宁等地最高气温下降6℃至10℃,局地12℃以上。
2025-10-17 09:41
10月14日,随着满深502-H3井钻头穿透8380米地层,这口历经岩层卡阻、垮塌风险与高含硫考验的超深井成功完钻,成为塔里木油田“十四五”期间第223口8000米级超深井。
2025-10-17 09:38
高分辨光谱成像芯片“玉衡”,实现了亚埃米级光谱分辨率、千万像素级空间分辨率的快照光谱成像。
2025-10-16 09:50
10月13日至15日,第十四届中国国际专利技术与产品交易会在大连举行。近日,天津市河东区大王庄街社区卫生服务中心完成了天津市国产九价HPV疫苗的首针接种,而这背后,离不开专利技术的支撑。
2025-10-16 10:06
10月的上海淀山湖波光粼粼,岸边的东方绿舟国防园已万事俱备,只待“2025年全国青少年智能无人系统应用大赛(IUSAC2025)”拉开帷幕。
2025-10-16 09:48
到2027年底,在全国范围内建成2800万个充电设施,提供超3亿千瓦的公共充电容量,满足超过8000万辆电动汽车充电需求,实现充电服务能力的翻倍增长。
2025-10-16 09:48
我国自主研发的新一代超高速实时示波器正式发布,其带宽突破90GHz、达到国际先进水平,这标志着全球电子通信产业迎来超高速信号“中国标尺”。
2025-10-16 09:44
在15日举行的中国环境与发展国际合作委员会2025年年会开幕式上,生态环境部部长、国合会中方执行副主席黄润秋表示,要以美丽中国先行区建设为牵引,深化美丽中国建设推进落实机制,分级分类推进美丽中国地方实践。
2025-10-16 10:02
“经过不懈努力,中国以占世界9%的耕地、6%的淡水资源,养育了世界近1/5的人口,这本身就是对世界粮食安全的巨大贡献。钱毅介绍,目前,我国已经建成粮食储运等5个国家级科技创新平台基地,26个部级粮食技术创新中心和重点实验室,以及百余个地方研发创新平台。
2025-10-15 10:49
外交部发言人林剑14日表示,中国机器人正展现出广阔应用前景,逐步从实验室走进工厂生产线和各国百姓家。林剑介绍,国际机器人联合会此前发布的《2025年世界机器人报告》显示,2024年中国在役工业机器人存量突破200万台,居全球首位。
2025-10-15 10:45
约两年前,谷歌旗下深度思维公司宣布,借深度学习技术发现220万种新型晶体材料。科学家期待借助AI,设计出可规模化生产、真正影响日常生活的先进材料,让AI在材料科学领域的价值真正落地。
2025-10-15 10:44
加载更多