又发《Nature》中国科学家1周内发两篇

　　

生物通报道，3月真是一个捷报频传的月份，中国科学院古脊椎动物与古人类研究所在一周的时间里连续在Nature发表两篇文章。3月19日一篇，3月26日一篇，本次文章标题为：The oldest articulated osteichthyan reveals mosaic gnathostome characters。

 

这是由中国科学院古脊椎动物与古人类研究所的朱敏研究员所带领的早期脊椎动物课题组取得的最新科研成果。

 

据中科院消息，他们的研究为探索有颌类的早期分化以及硬骨鱼类的起源提供了迄今为止最好、最完整的化石资料。新发现的古鱼将有颌脊椎动物几大类群的特征汇于一身，大大填充了它们之间的形态学鸿沟，第一次近乎完整地呈现了有颌脊椎动物祖先可能具有的特征组合。同期配发的美国芝加哥大学迈克∙科兹（Michael Coates）教授的评述文章称：朱敏等为解开围绕有颌类分化和硬骨鱼类起源的重重谜团“提供了一条活灵活现的古鱼”。“至关紧要的是，这条鱼代表着人类遥远祖先的一个分支，它不但罕见地被完整保存下来，而且出人意料的古老。它为脊椎动物进化的一个重大分歧事件（辐鳍鱼类与肉鳍鱼类的分化）提供了一个新的确凿无疑的最近时间校正点，将会掀起新一轮的在志留纪地层中的野外考察热潮。”

鬼鱼复原图（澳大利亚维多利亚博物馆Brian Choo绘）

 

颌的出现是脊椎动物演化史上的一个影响极为深远的事件，大大提高了脊椎动物的取食与适应能力。在现生脊椎动物中，有颌脊椎动物的种数占99.7%以上，其中以鲨鱼为代表的软骨鱼纲占了不到2%，其余皆隶属硬骨鱼纲。在地质历史上，有颌类还有两个已经灭绝的大类群（盾皮鱼纲和棘鱼纲）。硬骨鱼纲沿两个方向辐射演化，一支是辐鳍鱼亚纲（包括多鳍鱼类、鲟类、雀鳝类、弓鳍鱼类和真骨鱼类；我国重要的淡水养殖鱼“青、草、鲢、鳙、鲤、鲫、鳊”等皆属真骨鱼类的鲤科），另一支是肉鳍鱼亚纲（包括空棘鱼类、肺鱼类和陆地脊椎动物）。在现生脊椎动物中，两大亚纲的种数各占约49%。毫无疑问，有颌类的早期分化以及硬骨鱼纲的起源与早期分化在脊椎动物演化史上占有非常重要的位置。

 

梦幻鬼鱼汇集了有颌类的众多原始特征。这些特征过去分别出现在有颌类的不同类群中，并被认为是某个类群的衍生特征。梦幻鬼鱼所呈现的特征组合证明，某些类群的衍生特征其实只是有颌类的原始特征。这些认识的改变，最终将对有颌类谱系关系的解释产生深远影响。鬼鱼的内颅与肉鳍鱼类尤其是斑鳞鱼很相似；膜质骨上的脊状纹饰则更接近于辐鳍鱼类；背鳍及肩带又具有与盾皮鱼类、棘鱼类以及软骨鱼类相似的棘刺。1999年，朱敏等通过零散骨片材料对斑鳞鱼进行了复原，推测斑鳞鱼的背鳍及肩带具有与盾皮鱼类、棘鱼类以及软骨鱼类相似的棘刺。斑鳞鱼出人意料的特征组合需要完整的标本来加以检验。梦幻鬼鱼完整标本的发现证实了之前对斑鳞鱼的复原是正确的，明确了原始肉鳍鱼类的头后骨骼仍然保留着与原始有颌类相似的肩带和背鳍棘刺。系统发育分析表明，梦幻鬼鱼位于肉鳍鱼类的基干位置。它的出现指示了辐鳍鱼类与肉鳍鱼类最早的分化时间不晚于4.19亿年前。

 

梦幻鬼鱼的发现为我们勾勒出一幅更加详细的硬骨鱼类起源与早期演化图谱。作为最古老的完整保存的硬骨鱼类乃至有颌脊椎动物化石，鬼鱼的发现进一步填充了硬骨鱼类和其他有颌类之间的形态学鸿沟，也解开了原始肉鳍鱼类头后骨骼镶嵌演化的谜团。

 

此项研究得到了国家自然科学基金委员会、国家重点基础研究发展规划项目和中国科学院的大力支持。

生物通推荐原文检索：The oldest articulated osteichthyan reveals mosaic gnathostome characters

【Abstract】

The evolutionary history of osteichthyans (bony fishes plus tetrapods) extends back to the Ludlow epoch of the Silurian period. However, these Silurian forms have been documented exclusively by fragmentary fossils. Here we report the discovery of an exceptionally preserved primitive fish from the Ludlow of Yunnan, China, that represents the oldest near-complete gnathostome (jawed vertebrate). The postcranial skeleton of this fish includes a primitive pectoral girdle and median fin spine as in non-osteichthyan gnathostomes, but a derived macromeric squamation as in crown osteichthyans, and substantiates the unexpected mix of postcranial features in basal sarcopterygians, previously restored from the disarticulated remains of Psarolepis. As the oldest articulated sarcopterygian, the new taxon offers insights into the origin and early divergence of osteichthyans, and indicates that the minimum date for the actinopterygian–sarcopterygian split was no later than 419 million years ago.