《自然》：朱敏小組發(fā)現(xiàn)迄今最古老完整硬骨魚(yú)類(lèi)化石

　　3月26日出版的英國(guó)《自然》雜志以Article形式發(fā)表了一篇題為“最古老的完整保存的硬骨魚(yú)揭示原始有頜類(lèi)的特征組合”的文章。這是由中國(guó)科學(xué)院古脊椎動(dòng)物與古人類(lèi)研究所的朱敏研究員所帶領(lǐng)的早期脊椎動(dòng)物課題組取得的最新科研成果。他們的研究為探索有頜類(lèi)的早期分化以及硬骨魚(yú)類(lèi)的起源提供了迄今為止最好、最完整的化石資料。新發(fā)現(xiàn)的古魚(yú)將有頜脊椎動(dòng)物幾大類(lèi)群的特征匯于一身，大大填充了它們之間的形態(tài)學(xué)鴻溝，第一次近乎完整地呈現(xiàn)了有頜脊椎動(dòng)物祖先可能具有的特征組合。

　　同期配發(fā)的美國(guó)芝加哥大學(xué)邁克·科茲(Michael Coates)教授的評(píng)述文章稱(chēng)：朱敏等為解開(kāi)圍繞有頜類(lèi)分化和硬骨魚(yú)類(lèi)起源的重重謎團(tuán)“提供了一條活靈活現(xiàn)的古魚(yú)”。“至關(guān)緊要的是，這條魚(yú)代表著人類(lèi)遙遠(yuǎn)祖先的一個(gè)分支，它不但罕見(jiàn)地被完整保存下來(lái)，而且出人意料的古老。它為脊椎動(dòng)物進(jìn)化的一個(gè)重大分歧事件(輻鰭魚(yú)類(lèi)與肉鰭魚(yú)類(lèi)的分化)提供了一個(gè)新的確鑿無(wú)疑的最近時(shí)間校正點(diǎn)，將會(huì)掀起新一輪的在志留紀(jì)地層中的野外考察熱潮。”

　　有頜類(lèi)的早期分化以及硬骨魚(yú)綱的起源與早期分化在脊椎動(dòng)物演化史上占有非常重要的位置。然而，直到上世紀(jì)末，這些演化環(huán)節(jié)的化石記錄依然十分稀少。肉鰭魚(yú)類(lèi)與輻鰭魚(yú)類(lèi)之間，以及硬骨魚(yú)類(lèi)與其它有頜類(lèi)之間均存在著巨大的形態(tài)學(xué)鴻溝。過(guò)去十年，有頜類(lèi)的早期分化、硬骨魚(yú)類(lèi)的起源與早期分化逐漸成為國(guó)際演化生物學(xué)界關(guān)注的重點(diǎn)，相關(guān)研究成果在《自然》《科學(xué)》等雜志上屢有報(bào)道。但由于早期化石保存的不完整，多數(shù)早泥盆世魚(yú)類(lèi)都是由零散材料拼合到一起進(jìn)行研究，特征的解釋存在很多不確定因素，這會(huì)直接影響到對(duì)演化格局的重建。尤其是當(dāng)恢復(fù)出來(lái)的古魚(yú)完全不同于過(guò)去任何見(jiàn)過(guò)的魚(yú)類(lèi)，學(xué)術(shù)界就會(huì)有一定的疑慮和保留。要徹底澄清這些疑慮，最好的解決方案就是在4億多年前的地層中尋找出一條完整的古魚(yú)。為此，朱敏等在云南曲靖、昭通等地組織了多次發(fā)掘，2007年春，課題組成員趙文金博士帶隊(duì)測(cè)制曲靖志留系剖面過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)了幾處具有魚(yú)類(lèi)大化石的地點(diǎn)。隨即，朱敏帶隊(duì)對(duì)這些地點(diǎn)及周邊做了更細(xì)致的考察，在重點(diǎn)層位組織了定點(diǎn)發(fā)掘，發(fā)現(xiàn)了大量的盾皮魚(yú)類(lèi)化石，同時(shí)發(fā)現(xiàn)了一件完整的硬骨魚(yú)下頜標(biāo)本。2008年4-5月，朱敏再次帶隊(duì)對(duì)發(fā)現(xiàn)下頜標(biāo)本的層位進(jìn)行了新一輪的發(fā)掘，此次課題組除了發(fā)現(xiàn)大量分散保存的硬骨魚(yú)腦顱和上、下頜標(biāo)本外，還出人意料地發(fā)現(xiàn)了一件近乎完整的硬骨魚(yú)標(biāo)本。朱敏等對(duì)這些硬骨魚(yú)類(lèi)標(biāo)本進(jìn)行了深入細(xì)致的研究，并將其命名為夢(mèng)幻鬼魚(yú)(Guiyu oneiros)。屬名來(lái)源于漢字“鬼”和“魚(yú)”，種名則取夢(mèng)中的、幻想的之意，喻其是一條來(lái)自夢(mèng)里、擁有原始有頜脊椎動(dòng)物夢(mèng)幻特征組合的古魚(yú)。這是迄今為止全球最古老的保存完整的硬骨魚(yú)乃至有頜脊椎動(dòng)物化石，也是志留紀(jì)唯一完整保存的有頜類(lèi)，將最古老的近乎完整的硬骨魚(yú)化石記錄向前推進(jìn)了約8百萬(wàn)年。

　　夢(mèng)幻鬼魚(yú)匯集了有頜類(lèi)的眾多原始特征。這些特征過(guò)去分別出現(xiàn)在有頜類(lèi)的不同類(lèi)群中，并被認(rèn)為是某個(gè)類(lèi)群的衍生特征。夢(mèng)幻鬼魚(yú)所呈現(xiàn)的特征組合證明，某些類(lèi)群的衍生特征其實(shí)只是有頜類(lèi)的原始特征。這些認(rèn)識(shí)的改變，最終將對(duì)有頜類(lèi)譜系關(guān)系的解釋產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。鬼魚(yú)的內(nèi)顱與肉鰭魚(yú)類(lèi)尤其是斑鱗魚(yú)很相似;膜質(zhì)骨上的脊?fàn)罴y飾則更接近于輻鰭魚(yú)類(lèi);背鰭及肩帶又具有與盾皮魚(yú)類(lèi)、棘魚(yú)類(lèi)以及軟骨魚(yú)類(lèi)相似的棘刺。1999年，朱敏等通過(guò)零散骨片材料對(duì)斑鱗魚(yú)進(jìn)行了復(fù)原，推測(cè)斑鱗魚(yú)的背鰭及肩帶具有與盾皮魚(yú)類(lèi)、棘魚(yú)類(lèi)以及軟骨魚(yú)類(lèi)相似的棘刺。斑鱗魚(yú)出人意料的特征組合需要完整的標(biāo)本來(lái)加以檢驗(yàn)。夢(mèng)幻鬼魚(yú)完整標(biāo)本的發(fā)現(xiàn)證實(shí)了之前對(duì)斑鱗魚(yú)的復(fù)原是正確的，明確了原始肉鰭魚(yú)類(lèi)的頭后骨骼仍然保留著與原始有頜類(lèi)相似的肩帶和背鰭棘刺。系統(tǒng)發(fā)育分析表明，夢(mèng)幻鬼魚(yú)位于肉鰭魚(yú)類(lèi)的基干位置。它的出現(xiàn)指示了輻鰭魚(yú)類(lèi)與肉鰭魚(yú)類(lèi)最早的分化時(shí)間不晚于4.19億年前。

　　夢(mèng)幻鬼魚(yú)的發(fā)現(xiàn)為我們勾勒出一幅更加詳細(xì)的硬骨魚(yú)類(lèi)起源與早期演化圖譜。作為最古老的完整保存的硬骨魚(yú)類(lèi)乃至有頜脊椎動(dòng)物化石，鬼魚(yú)的發(fā)現(xiàn)進(jìn)一步填充了硬骨魚(yú)類(lèi)和其他有頜類(lèi)之間的形態(tài)學(xué)鴻溝，也解開(kāi)了原始肉鰭魚(yú)類(lèi)頭后骨骼鑲嵌演化的謎團(tuán)。

　　此項(xiàng)研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)、國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展規(guī)劃項(xiàng)目和中國(guó)科學(xué)院的大力支持。