生命演化研究中,“脊椎动物如何从水生走向陆地”一直是核心难题之一。过去由于缺少早期硬骨鱼类干群的关键化石证据,学界对辐鳍鱼类与肉鳍鱼类共同祖先的认识存在空白,也限制了对脊椎动物关键特征乃至人类远源起点的追溯。近日,中国科学家团队在此问题上取得突破。研究团队结合高精度CT扫描与三维重建,在重庆秀山志留纪早期地层发现了目前全球保存最完整的原始硬骨鱼化石“重庆始骨鱼”。其颌部结构保存清晰,为研究脊椎动物取食器官的早期演化提供了难得的直接证据。同时,团队在云南曲靖志留纪晚期地层研究的“钝齿宏颌鱼”化石,首次较为完整地呈现了该类古生物的头部构造;其中独特的牙齿排列方式,为一项延续约50年的学术争议提供了关键答案。系统发育分析显示,这两种距今约4.3亿年的古生物处于硬骨鱼类最早期的演化阶段。它们的形态既不同于现代辐鳍鱼类,也不等同于肉鳍鱼类,而呈现兼具两者特征的过渡组合。有关证据削弱了国际学界长期流行的“硬骨鱼祖先更接近肉鳍鱼”的观点,并将部分脊椎动物关键器官的演化时间表至少提前了1000万年。此次成果带来多上意义:其一,深入厘清硬骨鱼类颌部与牙齿的演化路径,为理解四足动物(包括人类)咀嚼系统的起源提供新线索;其二,支持扬子板块在志留纪时期存在多样的原始脊椎动物群落,为相关区域在早期脊椎动物演化中的地位提供更扎实的证据;其三,补强了从水生脊椎动物到陆生脊椎动物演化链条中的关键环节,使“从鱼到人”的演化图景更加连贯。项目负责人表示,团队下一步将扩大在滇黔渝交界地区的野外调查,重点寻找志留纪至泥盆纪过渡阶段的化石证据。随着国家自然博物馆等科研平台条件持续完善,我国在古生物学研究中的国际影响力有望提升。
生命演化是一段跨越亿万年的历史,每一项新的化石发现都可能补上关键一页;本次关于硬骨鱼类起源的研究进展,不仅重建了远古海洋生命的部分演化线索,也为理解脊椎动物乃至人类的深远起源提供了更坚实的证据。依托中国南部丰富的化石资源与持续的科学探索,更多关于生命演化的关键问题有望在未来得到更清晰的回答。随着研究深入与技术迭代,我们对生命起源与演化的认识将不断接近事实本身。