中国鱼类化石揭开颌骨起源之谜

2022年9月28日，研究人员描述了中国出土的四种显着鱼类的化石所揭示的已知最早的具有颌骨的脊椎动物，其中两种可追溯到 4.36 亿年前，另外两种可追溯到 4.39 亿年前。直到现在，人们只知道有脊椎动物进化的关键时期的脊椎动物的零碎化石，而最早的有颌骨的化石仍然是个谜。

对于人类和99.8%的脊椎动物来说，拥有颌骨是生活中不可或缺的一部分。试着在没有它们的情况下吃炸玉米饼。但是，就像我们身体的其他一切一样，下巴必须从某个地方开始。

“新的化石改变了一切。现在我们知道它们有多大，它们长什么样，它们是如何随着时间的推移而进化的，”北京中国科学院的脊椎动物古生物学家朱敏说，他领导了这项研究，发表在《自然》杂志上。 .

新发现的物种——不超过几英寸长——是在中国南方发现的两个志留纪化石宝库的一部分。迄今为止，已知最早的有颌脊椎动物是距今 4.25 亿年前的鱼类。

“你认识的几乎所有脊椎动物或脊椎动物——例如，你在动物园和水族馆看到的，甚至包括我们自己——都是有颌脊椎动物，”朱说。“有颌脊椎动物的基本体型在起源后很快就建立起来了。例如，我们几乎可以将人体所有的器官都追溯到第一条有颌鱼类。这就是为什么回顾、追溯起源很重要。”

在重庆市发现了 20 多条长约3 厘米长的鱼，称为奇异鱼。它是一群被称为盾皮鱼的装甲鱼的一部分，后来包括一些真正的巨人。

它的前半部分被半圆形的骨板覆盖。后半部分更像一条典型的鱼，包括一条有力的尾巴。它生活在 4.36 亿年前，同样大小的鲨鱼亲戚 Shenacanthus vermiformis 也是如此，其化石来自同一地点。

Shenacanthus 被包裹在肩部的大骨板中，这让鲨鱼的亲戚感到惊讶。与现代鲨鱼不同，Shenacanthus 的下颚虚弱且没有牙齿，可能以小型柔软的猎物为食。

在附近的贵州省发现了另外两个鲨鱼近亲——10厘米长的 Qiodus duplicis 和15厘米长的 Fanjingshania renovata——可追溯到 300 万年前。它们是鲨鱼谱系中已知最早的成员，尽管它们的化石不如其他两个物种完整且保存完好。

千鸟是已知最早的有牙齿的脊椎动物，是另一个进化里程碑。它的牙齿是螺旋形的，因为千鸟在它的一生中都携带了好几代牙齿。梵净山拥有外部的骨甲和多对鳍刺。

鱼最早出现在大约 5.2 亿年前。这些最早的鱼没有颚，现代的七鳃鳗和盲鳗也是如此。在新发现的物种生活的时候，最大的海洋捕食者是长达2.5米的海蝎。大颚帮助鱼类很快在海洋中占主导地位，后来产生了陆地脊椎动物，这些脊椎动物扩展到两栖动物、爬行动物、鸟类和包括人类在内的哺乳动物。

颚只是进化创新之一。

“下颚很重要，因为它们第一次让脊椎动物成为活跃的捕食者。但同样重要的是要了解，下颚的出现只是进化过程中脊椎动物身体计划整体转变的一小部分，”瑞典乌普萨拉大学的古生物学家和研究合著者 Per Ahlberg 说。

“与此同时，头骨的结构发生了根本性的变化，内耳发生了变化，头部与肩带分离，腹鳍进化，心脏向前远离肝脏，胃也发育了。这就是整个脊椎动物进化史上最剧烈的转变，”阿尔伯格补充道。