重庆发现世界最古老完整有颌脊椎动物化石

9月28日，由重庆市规划和自然资源局、中科院古脊椎动物与古人类研究所等单位合作完成的论文《中国志留纪早期最古老完整有颌脊椎动物》，作为封面论文发表于学术期刊《自然》，重庆化石研究成果登上全球顶级学术期刊的封面。

 

 

此次发现的世界最古老完整有颌脊椎动物化石，是在秀山川河盖地区发现的约4.36亿年前的志留纪鱼化石。研究团队新发现并命名了志留纪早期鱼化石组合“重庆特异埋藏化石库”，其中古鱼化石不仅数量众多、种类齐全，而且保存十分完整、精美，包含了迄今为止最早的完整的有颌脊椎动物化石记录。

 

“重庆特异埋藏化石库”中包括最新发现的3种志留纪古鱼新属种：盾皮鱼类的奇迹秀山鱼、盔甲鱼类的灵动土家鱼和软骨鱼类的蠕纹沈氏棘鱼，而奇迹秀山鱼更是被称为“地球上出现的第一张脸”。

 

奇迹秀山鱼——地球上出现的第一张脸

 

△奇迹秀山鱼复原图

 

奇迹秀山鱼是研究团队发现数量最多的物种，超20件标本，体长约3厘米，生活于4.36亿年前。

 

它属于盾皮鱼类。绝大多数有颌类都有可活动的颈关节，而无颌的甲胄鱼类则头与躯甲连为一体，不能活动。秀山鱼虽然是有颌类，但它的颈部几乎不能活动。

 

奇迹秀山鱼不同于以往任何一种盾皮鱼类，它糅合了多个盾皮鱼大类的特征，它的颅顶甲型式为从盾皮鱼式向硬骨鱼式演化过程中的一个中间状态。

 

据研究，它的头甲中间有一道横向的裂隙，在功能上替代了不可动的颈关节，使头能在呼吸和摄食时抬起与落下。这道裂隙将在硬骨鱼中形成新的头-颈界线，使得其后的骨片从颅顶分离出去，人类与颈部相连的枕骨即由秀山鱼头顶这道裂隙前的骨片（中央片，或称后顶骨）演化而来。

 

“这也是世界上最早有完整下巴的脊椎动物，地球上出现的第一张脸。” 论文作者之一、重庆市地质调查院研究员魏光飚说。

 

灵动土家鱼——世界上第一个有完整身体保存的盔甲鱼

 

△灵动土家鱼复原图

 

灵动土家鱼体长约6厘米，生活于4.36亿年前，是一种没有颌部的盔甲鱼，其头甲保存了奇特的侧线系统。

 

“惊奇的是，其身体完整地保存了下来，这在全世界的盔甲鱼中属于首例。”论文并列第一作者单位重庆地质矿产研究院博士陈阳说，从保存的身体部分可以观测到其体侧成对的连续鳍褶，研究表明这些连续鳍褶是有颌鱼类偶鳍或者包括人类在内的四足动物四肢的雏形，为脊椎动物成对附肢起源提供关键化石证据。

 

蠕纹沈氏棘鱼——确证鲨鱼的祖先是“披盔戴甲”的盾皮鱼

 

△蠕纹沈氏棘鱼复原图

 

蠕纹沈氏棘鱼体长2～3厘米，生活于4.36亿年前，是一种软骨鱼类，是我国首次发现的软骨鱼类大化石，也是世界上目前发现最早的关联保存的软骨鱼类大化石，其具有一个非常特殊的包围肩带的大块膜质骨甲，这一特征此前被认为是盾皮鱼类独有的特征，在其他软骨鱼类中从未发现过。

 

它的身体轮廓、大体形态、关键特征均与早期软骨鱼类——棘鱼类相似，但与其他棘鱼相比，它更接近鲨鱼等典型的软骨鱼类，它的棘刺非常少，只在背鳍前端有棘刺。

 

蠕纹沈氏棘鱼的发现意味着看似柔韧灵活的鲨鱼、鳐鱼等软骨鱼类，竟然有“披盔戴甲”的直系祖先，他们都是由盾皮鱼类演化而来。

 

“这是继澄江生物群、热河生物群之后，又一个在我国发现的、处于生命之树演化重要节点的特异埋藏化石库。”陈阳介绍，该发现填补了全球志留纪早期有颌类化石记录的空白，首次为有颌类的最早期崛起与辐射分化提供了确切证据，在有颌类最早期分化、重要器官和身体构型演化等重要科学问题的探索中取得了新进展，刷新了世界生命演化史的传统认知。

 

（总台记者 李洪淼）