全頜魚生態(tài)復(fù)原圖。 繪圖:Brian Choo

　　全頜魚化石。（資料圖片）

人是從魚進(jìn)化而來的。因此，通過研究一系列的過渡化石，科學(xué)家可以將人類身上進(jìn)化了好幾億年的骨頭追溯到魚類祖先那里。頜骨，也就是我們通常說的上頜和下巴，是人類面部的主要骨骼成分。然而在進(jìn)化樹上，上、下頜骨是在何處起源的？古生物學(xué)家一直沒有找到確切的證據(jù)。

由中科院古脊椎動物與古人類研究所朱敏研究員領(lǐng)銜的國際科研團(tuán)隊，在云南省古老的志留紀(jì)地層中發(fā)現(xiàn)了一件保存完好的古魚化石，將其命名為“初始全頜魚”。這一發(fā)現(xiàn)拾起了進(jìn)化中“失落的一環(huán)”，揭開了頜骨起源的奧秘，還原了人類面部骨骼四億多年前最早出現(xiàn)時的樣子。由于全頜魚是人類顏面部骨骼在演化史舞臺上的首次同時登場，因此科學(xué)家又通俗地將這一發(fā)現(xiàn)稱為“古魚新臉”。最新一期《自然》雜志刊登了這一成果。

朱敏介紹，全頜魚生活在距今4.2億年前岡瓦納大陸北緣的近岸水域中，體長約20厘米，身體扁平、眼睛很小。它們在水底笨拙地游來游去，靠柔軟的食物，如藻類、水母和生物碎屑等為生。

這條不起眼的小魚到底有什么了不得的意義？這要從頭說起。從進(jìn)化的角度上說，長著上頜和下巴，也就是頜的脊椎動物叫做有頜類，現(xiàn)生的大部分脊椎動物，包括人在內(nèi)，都屬于有頜類。4億多年前，有頜類分為四大類群：盾皮魚類、棘魚類、軟骨魚類和硬骨魚類，人類就是由硬骨魚類經(jīng)過漫長的歲月進(jìn)化而來的。盾皮魚、棘魚和軟骨魚的頜主要都由軟骨構(gòu)成。只有硬骨魚在口的邊緣長著一系列硬骨質(zhì)的頜骨，組成了一個復(fù)雜的“新頜”，成為我們?nèi)祟愵M骨的原型。

但是古生物學(xué)家們始終無法確定這四個類群出現(xiàn)的先后順序。朱敏介紹：“過去由于缺少過渡化石，也就無法確切推斷這四大類群之間的親緣關(guān)系。原來猜測最先出現(xiàn)的是盾皮魚類，從中演化出了棘魚類，而棘魚類中的一支又成為軟骨魚類和硬骨魚類的共同祖先。”

但全頜魚的出現(xiàn)，推翻了這種推斷。全頜魚初看起來就是盾皮魚，卻有硬骨魚類才有的由上、下頜骨構(gòu)成的“嘴巴”。也就是說，它居然在盾皮魚的身體上長了一張硬骨魚的嘴！科學(xué)家們意識到，這就是他們一直在尋找的進(jìn)化中“缺失的一環(huán)”。

朱敏介紹，初始全頜魚在有頜類進(jìn)化中扮演著類似于恐龍向鳥類演化中始祖鳥的角色，它在硬骨魚類和盾皮魚類之間架起了一道中間橋梁，據(jù)此推斷，硬骨魚類應(yīng)該是由盾皮魚類中的一支直接進(jìn)化而來，而并沒有像以前認(rèn)為的那樣，曾經(jīng)歷過棘魚的階段。英國牛津大學(xué)馬特·弗里德曼和倫敦帝國學(xué)院馬丁·布雷澤以“令人瞠目結(jié)舌的化石魚”為題撰寫評論稱：“我們一直以為有頜脊椎動物的祖先像現(xiàn)代的鯊魚，但新的化石將完全顛覆這種觀點。”

科學(xué)家們認(rèn)為，人類的上、下頜骨過去只能追溯到早期硬骨魚的邊緣頜骨，但全頜魚的發(fā)現(xiàn)將這一“歷史的起點”又向前推進(jìn)了。它不僅可能是人類上、下頜骨在生命史舞臺上的首次登場，也是人類顏臉部骨骼第一次全部同場登臺。

朱敏說，頜的起源與有頜類的早期演化是21世紀(jì)以來古生物學(xué)家與演化生物學(xué)最關(guān)心的科學(xué)問題之一；在這問題的研究中，來自中國的一系列珍貴化石扮演著顛覆性的關(guān)鍵角色。“毫無疑問，對我國得天獨厚化石寶藏的深入挖掘和詳細(xì)研究，還將提供更多類似‘古魚新臉’這樣激動人心的發(fā)現(xiàn)。”記者齊芳