最古老的“四足魚”化石在云南昭通發(fā)現(xiàn)

奇異東生魚生態(tài)復(fù)原圖 古脊椎所Brian Choo繪制
生物進(jìn)化史上,從魚類到早期兩棲類動物的演化過程一直不為人所知。近期在云南發(fā)現(xiàn)的一條魚類化石,證明了早在4億多年前,我們的祖先尚在水中的時候,下頜和腦部就已出現(xiàn)進(jìn)化。這種變化對后來魚類上岸并演化成早期兩棲類動物,十分關(guān)鍵。
這項由中國科學(xué)院古脊椎動物與古人類研究所朱敏研究員領(lǐng)導(dǎo)完成的研究成果,于近日刊登在英國《自然—通訊》雜志上。
魚類最先進(jìn)化的功能
可能就是適應(yīng)晝夜節(jié)律
這條最古老的“四足魚”化石發(fā)現(xiàn)于云南省昭通早泥盆世地層中,距今約4.09億年。中科院研究課題組將其命名為“奇異東生魚”,以紀(jì)念中國泥盆脊椎動物的早期研究者、已故著名地質(zhì)學(xué)家劉東生先生。
論文的第一作者盧靜博士介紹:“在生物進(jìn)化史上,從魚類到早期兩棲類動物的演化過程中,經(jīng)過了基干四足動物的階段?;伤淖銊游镏械囊恢У巧详懙兀苌鲎钤绲年懮棺祫游?,并最終演化為人類。不過這一階段化石資料奇缺?!币簿褪钦f,從魚類到基干四足動物的過程中,究竟發(fā)生了哪些進(jìn)化,此前并不清楚。
“我們的研究結(jié)果是,奇異東生魚的頭部雖然保留了很多原始的特征,但是它的下頜已展示出典型的,甚至是非常進(jìn)步的四足動物特征,和其他四足動物支系的魚類很相近了。這表明它的下頜演化速率更快?!?/p>
“更為奇異的是,2007年,我們把它拿到澳大利亞做了一個高精度CT掃描,重新構(gòu)化出它的腦腔。得到的結(jié)果是,它已經(jīng)具有真正爬上陸地的四足動物的腦腔結(jié)構(gòu)。這一部位,對調(diào)節(jié)陸上動物的晝夜節(jié)律,起著重要作用。”
也就是說,在上岸之前,魚類的下頜和腦部就已出現(xiàn)進(jìn)化,并且,本來對日夜變化并不敏感的魚類,最先進(jìn)化出的功能,很可能就是適應(yīng)陸地上的晝夜節(jié)律。
4億年前的云南
是一片靠近赤道的海灣
據(jù)盧靜博士介紹,奇異東生魚化石早在1996年就已被發(fā)現(xiàn),只是由于各種因素限制,標(biāo)本一直沒有修理出來。直到2004年,研究人員重新到昭通進(jìn)行發(fā)掘,在野外地點(diǎn)發(fā)現(xiàn)了更多這種魚的化石,進(jìn)行了系統(tǒng)的標(biāo)本采集和研究。
此前,像最古老的夢幻魚化石、云南孔骨魚化石等許多魚類“老祖宗”化石都在云南重見天日。這是由于,在4億年前,云貴高原是一片靠近赤道的海灣,氣候宜人,水分充足。所以,這里就成了肉鰭魚類起源、進(jìn)化的中心。
盧靜說,奇異東生魚的出現(xiàn),填補(bǔ)了基干四足動物早期化石記錄的空白,將四足動物支系的演化歷史前推了一千萬年,大大縮短了四足動物與肺魚兩大支系化石記錄之間的年代鴻溝,并為研究四足動物的早期演化提供了不可多得的資料。(趙航 曹弘揚(yáng))