3月5日凌晨，兩條來自重慶秀山、云南曲靖的4億多年前的古魚，登上最新一期《自然》雜志封面。

它們被鑒定為迄今最原始的硬骨魚類，這一發(fā)現(xiàn)填補(bǔ)了“從魚到人”早期演化歷程上的重大空白，也讓我們見到了硬骨脊椎動(dòng)物的祖先形態(tài)，更進(jìn)一步證明了我國華南地區(qū)是硬骨魚乃至整個(gè)有頜脊椎動(dòng)物起源的“東方搖籃”。

這也是重慶生物群標(biāo)本時(shí)隔3年多第二次登上《自然》封面。作為繼遼寧熱河生物群、云南澄江生物群之后，在我國發(fā)現(xiàn)的又一世界級(jí)特異埋藏化石庫，這里出土的遠(yuǎn)古生命遺跡正在為“我從哪里來”的人類終極之問，透露前所未知的答案。

“魚類的黎明”中尋覓三年

本期《自然》封面上，一條身長僅3厘米的重慶始骨魚，正被一條身長約1米的鈍齒宏頜魚吞噬?！斑@只是一種藝術(shù)想象，并非歷史上的真實(shí)存在?！敝袊茖W(xué)院院士、中國科學(xué)院古脊椎動(dòng)物與古人類研究所研究員朱敏解釋，重慶始骨魚比鈍齒宏頜魚還要早約一千萬年，不過它們當(dāng)時(shí)所處的地理位置，卻恰是志留紀(jì)時(shí)期華南板塊的南北兩岸。

重慶秀山化石庫遠(yuǎn)景

4.3億多年前，重慶地區(qū)還是一片古海洋，地處華南板塊邊緣。這里地震頻發(fā)，洪水經(jīng)常注入河口，由此帶來的大量泥沙迅速掩埋了身軀細(xì)小、只能在水底附近活動(dòng)的魚類，把它們“封存”為頭尾俱全的化石。

“在重慶生物群發(fā)現(xiàn)之前，志留紀(jì)的化石極為零碎、稀少，留下一個(gè)橫跨3千萬年的巨大缺口。”朱敏說，重慶生物群正好補(bǔ)上了這段空缺，而原始硬骨魚類（又稱“硬骨魚類干群”）的出現(xiàn)年代，恰恰就在這個(gè)空缺中。

早在4億多年前，硬骨魚類分化成輻鰭魚類和肉鰭魚類，而肉鰭魚類中有一支逐漸爬上陸地，演化出了包括人類在內(nèi)的所有四足動(dòng)物。因此，在這個(gè)被稱為“魚類的黎明”的化石寶庫里尋找原始硬骨魚類的化石遺存，就成了研究團(tuán)隊(duì)的重要科學(xué)任務(wù)之一。

朱敏院士團(tuán)隊(duì)在野外采集化石標(biāo)本

不過，那里大量出土的是無頜魚類，有頜類較少，硬骨魚類則一直未能現(xiàn)身。自2022年開始，重慶始骨魚論文的第一作者、古脊椎所研究員朱幼安整整找了三年?！皫缀跻^望的時(shí)候，忽然打開一塊石板，一眼看到了這條小魚?！彼?dāng)時(shí)激動(dòng)得差點(diǎn)蹦起來。

經(jīng)過細(xì)致研究，他們發(fā)現(xiàn)，這種小型古魚不僅有早期輻鰭魚類特有的背鰭和棘鱗，還有僅見于軟骨魚和盾皮魚的臀鰭棘刺，卻沒有硬骨魚特有的鱗質(zhì)鰭條。

重慶始骨魚化石標(biāo)本

這說明硬骨魚類核心特征組合形成的時(shí)間，可能比之前認(rèn)知的要早一兩千萬年。“重慶始骨魚擁有流線型的身體，可以快速游動(dòng)?！敝煊装舱f，“過去我們一直以為，原始硬骨魚類應(yīng)該更接近肉鰭魚類，但現(xiàn)在看來更接近輻鰭魚類?！?br/>

十年研究明確奇特牙齒歸屬

重慶始骨魚的發(fā)現(xiàn)，促使朱敏團(tuán)隊(duì)同時(shí)將研究焦點(diǎn)轉(zhuǎn)向另一件“信息互補(bǔ)”的古魚標(biāo)本。這就是此次同登《自然》封面的鈍齒宏頜魚。

鈍齒宏頜魚化石

這條生活于約4.23億年前志留紀(jì)晚期的魚，身長超過1米，是志留紀(jì)迄今發(fā)現(xiàn)的最大脊椎動(dòng)物。2015年，團(tuán)隊(duì)在云南曲靖發(fā)現(xiàn)了這條鈍齒宏頜魚后，發(fā)現(xiàn)它非常難得地原位保存了之前沒有見到的頜與牙齒細(xì)節(jié)。

“由于化石內(nèi)部的密度差異極小，我們不斷嘗試用最先進(jìn)的技術(shù)，對(duì)其進(jìn)行掃描成像和三維重建。經(jīng)過幾十次嘗試，終于還原出了其完整的頭部三維結(jié)構(gòu)和深藏內(nèi)部的解剖特征?！惫偶棺邓芯繂T盧靜說，通過給化石做CT，發(fā)現(xiàn)這些“鈍齒”其實(shí)只是真正牙齒的基座“齒墊”——這完整顯示了過去未知的一種全新的牙齒著生方式。

據(jù)此，研究團(tuán)隊(duì)很有把握地推測出了鈍齒宏頜魚捕食方式：它張開大嘴，吞進(jìn)小魚等獵物，而上下交錯(cuò)排列的齒墊則可像倒刺陷阱一樣，使獵物無法逃脫。

鈍齒宏頜魚復(fù)原圖

“由于宏頜魚屬于硬骨魚類干群，這個(gè)發(fā)現(xiàn)填補(bǔ)了早期硬骨魚頜與牙齒的演化軌跡中缺失的一環(huán)?！敝烀舾袊@，沒想到在志留紀(jì)的兩千萬年中，原始硬骨魚類已演化出如此豐富的形態(tài)，有的還成為生態(tài)系統(tǒng)中的頂級(jí)掠食者。幾乎可以肯定地說，我國是包括硬骨魚類在內(nèi)的有頜脊椎動(dòng)物起源的“東方搖籃”。