据澎湃新闻报导,中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。
「重庆特异埋藏化石库」化石照片
该研究由中科院古脊椎动物与古人类研究所朱敏院士团隊完成,相关成果形成4篇学术文章,28日在国际学术期刊《自然》同期在缐上发表。
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、贵州唡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。研究团隊应用高精度CT(电脑断层扫描)、性狀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讯息。
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徵,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。
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』未来还将赍续为解开有颌类起源的重重谜团做出持续贡献。」朱敏说。
化石发现过程颇有几分「运气」
据北京日报客户端报导,科学家在接受採访时表示,此次化石被发现的过程还颇有几分「运气」因素:2019年,科研团隊在重庆沿著一处新修盘山公路仔细搜寻,在路边一处凌乱的岩石堆,地质锤一次不经意的敲击,找到了打开这一鱼类化石「宝库」的钥匙。
一块仅有巴掌大的化石石板上,数十条鱼类化石清晰可辨、活灵活现。「我们从没有期望,在这么古老的地层里发现这么完整、精美的化石标本。」朱敏感慨道。