IT之家 3 月 5 日消息，近日，中國(guó)科學(xué)院古脊椎動(dòng)物與古人類(lèi)研究所朱敏院士團(tuán)隊(duì)盧靜、朱幼安研究員等在《自然》雜志以封面文章形式同期發(fā)表了兩篇論文，報(bào)道了團(tuán)隊(duì)在硬骨魚(yú)類(lèi)起源研究領(lǐng)域取得的最新成果，填補(bǔ)了“從魚(yú)到人”演化中的重大空白。

IT之家從文章獲悉，朱敏團(tuán)隊(duì)通過(guò)十余年的野外和室內(nèi)研究工作積累，找到并詳細(xì)研究了全球已知最早的硬骨魚(yú)類(lèi)化石 —— 重慶始骨魚(yú)（Eosteus chongqingensis），該化石頭尾保存完整；團(tuán)隊(duì)還通過(guò)先進(jìn)成像、計(jì)算機(jī)三維重建等技術(shù)詳細(xì)研究了志留紀(jì)另一早期硬骨魚(yú)類(lèi)鈍齒宏頜魚(yú)（Megamastax amblyodus）的頭部，揭示了空前的解剖學(xué)細(xì)節(jié)。

研究發(fā)現(xiàn)，兩者均屬于過(guò)去了解甚少的硬骨魚(yú)類(lèi)干群，代表了肉鰭魚(yú)類(lèi)和輻鰭魚(yú)類(lèi)這兩大支系分開(kāi)之前，最為原始的硬骨魚(yú)類(lèi)。因此，對(duì)它們的研究揭示了硬骨脊椎動(dòng)物的祖先形態(tài)，即輻鰭魚(yú)類(lèi)（包括今日大多數(shù)魚(yú)類(lèi)）和肉鰭魚(yú)類(lèi)（人類(lèi)和四足動(dòng)物也屬于該支系）的最近共同祖先形態(tài)，大大豐富了學(xué)界對(duì)有頜類(lèi)早期輻射的了解，還揭開(kāi)了困擾學(xué)界大半個(gè)世紀(jì)的微體化石“齒墊”歸屬謎題。

在枝葉繁茂的生命之樹(shù)中，硬骨魚(yú)類(lèi)（亦稱(chēng)硬骨脊椎動(dòng)物）是最為矚目的一支，這是因?yàn)橛补囚~(yú)類(lèi)的兩大支系輻鰭魚(yú)類(lèi)和肉鰭魚(yú)類(lèi)包括了現(xiàn)今世界 98% 的脊椎動(dòng)物物種數(shù)。在水中，輻鰭魚(yú)類(lèi)征服了從八千米深海到季節(jié)干涸水塘的絕大多數(shù)地球水域，演化出三萬(wàn)多個(gè)物種，我們?cè)诓耸袌?chǎng)、水族箱、釣魚(yú)中遇到的絕大多數(shù)魚(yú)類(lèi)都屬于輻鰭魚(yú)類(lèi)，它們也因此是多數(shù)人腦海中“魚(yú)”的典型形象；而肉鰭魚(yú)類(lèi)雖然在水中已經(jīng)式微，僅存兩種空棘魚(yú)和六種肺魚(yú)，但肉鰭魚(yú)類(lèi)中的一支在泥盆紀(jì)登上陸地演化出四足動(dòng)物，我們熟悉的大部分動(dòng)物以及人類(lèi)自身，今天也大約包括三萬(wàn)多個(gè)物種?？梢哉f(shuō)，整個(gè)硬骨魚(yú)類(lèi)構(gòu)成了脊椎動(dòng)物演化的主干。

然而，硬骨魚(yú)類(lèi)的起源長(zhǎng)期以來(lái)一直模糊不清，這主要是由于輻鰭魚(yú)類(lèi)與肉鰭魚(yú)類(lèi)分異之前的原始硬骨魚(yú)類(lèi)，也就是硬骨魚(yú)類(lèi)干群這一演化樹(shù)重要區(qū)位的信息缺失。輻鰭魚(yú)類(lèi)和肉鰭魚(yú)類(lèi)的最近共同祖先形態(tài)如何？它更接近肉鰭魚(yú)還是輻鰭魚(yú)？在肉鰭魚(yú)和輻鰭魚(yú)出現(xiàn)之前的硬骨魚(yú)是否發(fā)生過(guò)輻射演化？最早的硬骨魚(yú)是否已經(jīng)擁有后來(lái)硬骨魚(yú)的核心特征？這些問(wèn)題無(wú)法通過(guò)研究現(xiàn)生物種或出現(xiàn)時(shí)代較晚的硬骨魚(yú)類(lèi)化石回答。過(guò)去由于在志留紀(jì)晚期和泥盆紀(jì)早期發(fā)現(xiàn)了一系列肉鰭魚(yú)類(lèi)化石，而最早的保存較好的輻鰭魚(yú)類(lèi)化石直到中泥盆世才出現(xiàn)，因此許多人推測(cè)，硬骨魚(yú)類(lèi)祖先類(lèi)型更接近粗壯的肉鰭魚(yú)類(lèi)形態(tài)，而我們熟悉的流線型的輻鰭魚(yú)形態(tài)是次生演化而來(lái)的。

在本次發(fā)現(xiàn)之前，最原始的硬骨魚(yú)類(lèi)信息主要來(lái)自零散的牙齒、鱗片和棘刺。在距離華南萬(wàn)里之遙的瑞典志留紀(jì)晚期地層中，曾發(fā)現(xiàn)過(guò)一些奇特的牙齒化石：它們像一頂小圓帽，一面凹，一面凸，凸起的那面上長(zhǎng)著一排排長(zhǎng)而尖銳的牙齒，有點(diǎn)像過(guò)去針線活用來(lái)插針的針墊，所以它們也被叫作“齒墊”（tooth cushion）。發(fā)現(xiàn)者推測(cè)這些牙齒屬于硬骨魚(yú)類(lèi)的，然而，沒(méi)有任何一種已知的硬骨魚(yú)類(lèi)的牙齒是長(zhǎng)這樣的。它們到底長(zhǎng)在哪里，又是如何排列的，長(zhǎng)期以來(lái)只能靠猜測(cè)。

▲ 鈍齒宏頜魚(yú)化石及高精度 CT 重建

▲ 始骨魚(yú)化石及復(fù)原

自 20 世紀(jì)下半葉著名古魚(yú)類(lèi)學(xué)家張彌曼研究楊氏魚(yú)以來(lái)，學(xué)界將目光聚焦在中國(guó)南方，希望在這里找到確鑿無(wú)疑的硬骨魚(yú)干群化石證據(jù)。1999 年，朱敏團(tuán)隊(duì)報(bào)道了云南曲靖下泥盆統(tǒng)中的斑鱗魚(yú)；2007 年開(kāi)始，朱敏團(tuán)隊(duì)又在云南曲靖更早的志留紀(jì)晚期（羅德洛世，距今約 4.23 億年）的關(guān)底組地層中發(fā)現(xiàn)了大量有頜魚(yú)類(lèi)化石，其中包括硬骨魚(yú)類(lèi)夢(mèng)幻鬼魚(yú)。盡管楊氏魚(yú)、斑鱗魚(yú)、鬼魚(yú)等重要化石均呈現(xiàn)了前所未見(jiàn)的原始特征，但它們?nèi)匀粚儆谌怫掫~(yú)類(lèi)，硬骨魚(yú)干群的全貌仍然停留在猜想上。

在這項(xiàng)研究中，科研團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了約 4.36 億年前的重慶始骨魚(yú)化石，該化石是全球已知最早的完整硬骨魚(yú)化石。另外，通過(guò)高精度 CT 與三維重建技術(shù)，團(tuán)隊(duì)還解析了在云南曲靖發(fā)現(xiàn)的志留紀(jì)晚期鈍齒宏頜魚(yú)的頭部解剖細(xì)節(jié)。這兩種古魚(yú)均屬硬骨魚(yú)類(lèi)干群。

▲ 早期有頜類(lèi)形態(tài)演化，顯示始骨魚(yú)和宏頜魚(yú)在硬骨魚(yú)類(lèi)干群位置

論文鏈接：

宏頜魚(yú)：https://www.nature.com/articles/s41586-025-10008-y

始骨魚(yú)：https://www.nature.com/articles/s41586-026-10125-2