最新發(fā)現(xiàn)：4.2億年前的重慶“袖珍邊城魚”，科學(xué)家實(shí)證頜與牙齒早期演化

袖珍邊城魚生活復(fù)原三維模型（解思遠(yuǎn)、張禾名/制作）。 中科院古脊椎所 供圖

包括人類在內(nèi)，地球上99.8%的脊椎動(dòng)物都具有頜骨(上頜與下巴)，被統(tǒng)稱為有頜類，其起源與演化過程一直備受古生物學(xué)界關(guān)注。

此前，跨越整個(gè)志留紀(jì)數(shù)千萬年時(shí)間段存在嚴(yán)重的化石記錄缺失，長(zhǎng)期以來僅能通過零散保存的鱗片與棘刺推測(cè)有頜類在志留紀(jì)的演化，志留紀(jì)古魚化石發(fā)現(xiàn)及研究也因此頗受矚目。

早期有頜脊椎動(dòng)物下頜骨與齒的演化：淺藍(lán)色為內(nèi)骨骼原始頜，淺褐色為膜質(zhì)頜骨。 朱幼安、李強(qiáng) 供圖

為頜與牙齒早期演化提供新實(shí)證

中國科學(xué)院古脊椎動(dòng)物與古人類研究所(中科院古脊椎所)21日消息說，該所朱敏研究團(tuán)隊(duì)長(zhǎng)年堅(jiān)持在全國范圍志留紀(jì)地層中踏勘，并與各地地質(zhì)調(diào)查部門開展深入合作，終于取得重大突破：他們?cè)谥貞c市秀山縣發(fā)現(xiàn)一條全新的、完整保存的志留紀(jì)約4.23億年前有頜魚類“袖珍邊城魚”化石，從而為頜與牙齒的早期演化提供了新實(shí)證。

中國科學(xué)家這項(xiàng)古魚化石重大發(fā)現(xiàn)及研究成果論文，北京時(shí)間近日由國際知名學(xué)術(shù)期刊《當(dāng)代生物學(xué)》在線發(fā)表。該研究由重慶地質(zhì)礦產(chǎn)研究院、重慶地質(zhì)調(diào)查院、中科院古脊椎所、曲靖師范學(xué)院合作完成，研究團(tuán)隊(duì)全部由中國學(xué)者且主要是青年學(xué)者組成。重慶地質(zhì)礦產(chǎn)研究院博士后李強(qiáng)和中科院古脊椎所朱幼安副研究員為論文共同第一作者，中科院古脊椎所朱敏研究員和朱幼安為共同通訊作者。

中國是世界上目前唯一發(fā)現(xiàn)較多志留紀(jì)有頜類完整化石的國家，為全面認(rèn)識(shí)有頜類的早期身體結(jié)構(gòu)提供關(guān)鍵實(shí)證資料，但之前的化石幾乎全部來自云南曲靖瀟湘動(dòng)物群一個(gè)化石點(diǎn)。這次在重慶秀山發(fā)現(xiàn)“袖珍邊城魚”，也成為全球目前第二個(gè)發(fā)現(xiàn)較多完整志留紀(jì)有頜類的化石點(diǎn)。

重慶秀山羅德洛世動(dòng)物群生態(tài)復(fù)原圖(鄭秋旸/繪)。 中科院古脊椎所 供圖

意外發(fā)現(xiàn)4.23億年前“袖珍邊城魚”

研究團(tuán)隊(duì)介紹，4.23億年前的志留紀(jì)晚期，華南古陸漂泊在赤道附近的大洋之中，海水沿著曲折凹凸的海岸線侵入陸架，形成若干巨大的海灣或內(nèi)海，這些淺海成為早期水中生命的“庇護(hù)所”。湘渝之交的重慶秀山地區(qū)那時(shí)位于華南古陸北緣一個(gè)比今日渤海還要大的內(nèi)海中，河流在這里匯入內(nèi)海，帶來大量養(yǎng)分，并孕育豐富的生命，河口和灘涂的半咸水中生長(zhǎng)大量的原始植物，其間生活著無頜的盔甲魚類、海蝎和最早的有頜魚類。它們的遺骸被河流帶來不斷的泥沙覆蓋，并在漫長(zhǎng)的地質(zhì)時(shí)間內(nèi)變成化石。

2019年底，李強(qiáng)在秀山洪安邊城附近沿“川河蓋天路”踏勘志留紀(jì)含魚地層，意外發(fā)現(xiàn)一塊完整對(duì)半開的有頜魚類化石，而這一地層過去還從未報(bào)道過完整的有頜魚類。他和朱幼安等迅速對(duì)這塊化石展開詳細(xì)研究。該化石盡管保存非常完整，但許多微小結(jié)構(gòu)已接近粉砂巖粒度保存精度的上限，特別是埋在圍巖內(nèi)部的骨片形態(tài)，經(jīng)過多次高精度CT掃描，才通過沿骨片裂開的、只有幾微米寬的細(xì)微縫隙重建出來。

研究團(tuán)隊(duì)將該古魚化石命名為“袖珍邊城魚”，發(fā)現(xiàn)其外骨骼骨甲模式和之前在曲靖瀟湘動(dòng)物群中發(fā)現(xiàn)的麒麟魚接近，顯示它與麒麟魚、全頜魚、志留魚同屬全頜盾皮魚類。全頜盾皮魚類是一類中國特有的早期有頜魚類，與現(xiàn)代有頜脊椎動(dòng)物，即硬骨魚類和軟骨魚類共同祖先的起源密切相關(guān)，因而近年來引起學(xué)界的極大關(guān)注。

罕見魚化石胸鰭和腹鰭完整保存

研究團(tuán)隊(duì)稱，“袖珍邊城魚”保存了下頜和下頜齒，其具凸緣的下頜邊緣頜骨與全頜魚的邊緣頜骨十分相似，但其內(nèi)側(cè)又有發(fā)達(dá)的口內(nèi)葉，其上可見5個(gè)較大的圓錐狀齒，這些齒的生長(zhǎng)和排列型式與其他盾皮魚類，特別是節(jié)甲魚類的齒突相似。

因此，“袖珍邊城魚”的頜骨可能比全頜魚和麒麟魚更為原始，代表了現(xiàn)代魚類頜骨及牙齒與節(jié)甲魚類這樣的傳統(tǒng)定義盾皮魚類之間，新發(fā)現(xiàn)的一個(gè)過渡狀態(tài)，為現(xiàn)代有頜類，包括人類頜骨和牙齒的起源和演化提供了重要化石實(shí)證。

“袖珍邊城魚”的胸鰭和腹鰭難得完整保存下來，這在早期魚類化石中非常罕見，進(jìn)一步證明多數(shù)原始魚類的偶鰭都具有發(fā)達(dá)的肉質(zhì)部分，而現(xiàn)代輻鰭魚類，特別是鯽魚、鱸魚之類真骨魚類的扇形透明魚鰭已非常特化。

研究團(tuán)隊(duì)認(rèn)為，“袖珍邊城魚”化石長(zhǎng)僅2厘米，活著時(shí)整條魚可能也僅約4厘米長(zhǎng)。雖然體型很小，但從頜骨和牙齒看，它可能是十分兇猛的袖珍掠食者，以生活環(huán)境內(nèi)的米氏海蝎、秀山盾魚等其他小動(dòng)物為食。

他們還指出，盡管完整的全頜盾皮魚類目前只在中國有發(fā)現(xiàn)，但新發(fā)現(xiàn)提供的比較解剖學(xué)證據(jù)顯示，上世紀(jì)末在越南志留紀(jì)地層中發(fā)現(xiàn)的零星盾皮魚類骨片也應(yīng)屬于全頜盾皮魚類，這表明印支地塊和華南地塊在志留紀(jì)有非常密切的古地理聯(lián)系。

另據(jù)：重慶秀山發(fā)現(xiàn)志留紀(jì)袖珍邊城魚：體長(zhǎng)僅4厘米 或系兇猛掠食者

6月21日，據(jù)中科院古脊椎動(dòng)物與古人類研究所消息，科研人員在重慶秀山縣發(fā)現(xiàn)志留紀(jì)袖珍邊城魚，這是目前全球第二個(gè)發(fā)現(xiàn)較多完整志留紀(jì)有頜類的化石點(diǎn)。邊城魚化石只有2厘米長(zhǎng)，其活著時(shí)或約4厘米長(zhǎng)，雖然體型很小，但邊城魚可能是十分兇猛的袖珍掠食者，以其它小動(dòng)物為食。

來源：中國新聞網(wǎng)  新京報(bào)