《自然》：朱敏小組發(fā)現(xiàn)迄今最古老完整硬骨魚類化石

　　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揭示原始有頜類的特征組合”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的早期分化以及硬骨魚類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)的古魚將有頜脊椎動(dòng)物幾大類群的特征匯于一身，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：朱敏等為解開(kāi)圍繞有頜類分化和硬骨魚類起源的重重謎團(tuán)“提供了一條活靈活現(xiàn)的古魚”。“至關(guān)緊要的是，這條魚代表著人類遙遠(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(輻鰭魚類與肉鰭魚類的分化)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。”

　　有頜類的早期分化以及硬骨魚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。肉鰭魚類與輻鰭魚類之間，以及硬骨魚類與其它有頜類之間均存在著巨大的形態(tài)學(xué)鴻溝。過(guò)去十年，有頜類的早期分化、硬骨魚類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)早泥盆世魚類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)的古魚完全不同于過(guò)去任何見(jiàn)過(guò)的魚類，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。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)了幾處具有魚類大化石的地點(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)了大量的盾皮魚類化石，同時(shí)發(fā)現(xiàn)了一件完整的硬骨魚下頜標(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標(biāo)本。朱敏等對(duì)這些硬骨魚類標(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(Guiyu oneiros)。屬名來(lái)源于漢字“鬼”和“魚”，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。這是迄今為止全球最古老的保存完整的硬骨魚乃至有頜脊椎動(dòng)物化石，也是志留紀(jì)唯一完整保存的有頜類，將最古老的近乎完整的硬骨魚化石記錄向前推進(jìn)了約8百萬(wàn)年。

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

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