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4.4亿年前鱼类化石揭示有颌脊椎动物的崛起

来源:新华网2022-09-29 08:56

  志留纪早期五种古鱼的三维复原图。(中科院古脊椎动物与古人类研究所供图)

  新华社北京9月28日电(记者张泉)我国科学家近期在重庆、贵州等地约4.4亿年前的志留纪早期地层中发现“重庆特异埋藏化石库”和“贵州石阡化石库”,首次为有颌脊椎动物的崛起与最早期辐射分化提供了确切证据,并据此取得一系列新发现,刷新了对有颌类早期演化历史的传统认知。

  该研究由中科院古脊椎动物与古人类研究所朱敏院士团队完成,相关成果形成4篇学术文章,28日在国际学术期刊《自然》同期在线发表。

  “重庆特异埋藏化石库”化石照片。(中科院古脊椎动物与古人类研究所供图)

  包括人类在内,地球上现存99.8%的脊椎动物都具有颌骨,有颌类的出现与崛起是脊椎动物演化史上最关键的跃升之一。然而,这一跃升具体发生在何时、何地?又是如何发生的?科学界长期以来缺乏古生物学证据,有颌类的早期演化存在一段至少3000万年的巨大空白。

  重庆、贵州两地化石库的发现填补了这一空白。“贵州石阡化石库”含有数量多、保存好的有颌类微体化石,“重庆特异埋藏化石库”的古鱼化石不仅数量众多、种类齐全,而且保存十分完整、精美。研究团队应用高精度CT、性状大数据分析等新技术新方法,向世界首次展示出最早有颌类的牙齿、头部等身体结构与解剖学信息。

  其中,双列黔齿鱼的齿旋将有颌类牙齿最早化石证据前推了1400万年;有颌的蠕纹沈氏棘鱼是迄今所知最早的保存完好的软骨鱼,确证了鲨鱼是从“披盔戴甲”的祖先演化而来;有颌鱼类奇迹秀山鱼糅合了多个盾皮鱼大类的特征,为探究有颌类“生命之树”根部主要类群的起源,以及脊椎动物头骨演化提供了珍贵资料。

  志留纪兰多维列世重庆生物群生态复原图。(中科院古脊椎动物与古人类研究所供图)

  朱敏介绍,此次发现第一次大规模展示了志留纪鱼群特别是有颌类的面貌,揭示了早期有颌类崛起的过程:最迟到4.4亿年前,有颌类各大类群已经在华南地区欣欣向荣;到志留纪晚期,更多样、更大型的有颌类属种出现并开始扩散到全球。

  “可以预见,‘重庆特异埋藏化石库’和‘贵州石阡化石库’未来还将继续为解开有颌类起源的重重谜团做出持续贡献。”朱敏说。

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