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重庆秀山发现世界最古老的硬骨鱼化石,重塑了硬骨脊椎动物早期演化史。3月5日,《自然》以《恰逢其时——早期化石揭示硬骨鱼起源》为封面标题重点报道这一重大发现。此次是在重庆市规划和自然资源局统筹组织下,重庆古生物研究院、重庆地质矿产研究院与中国科学院朱敏院士团队合作,首次发现并命名了世界上迄今最古老的硬骨鱼类新属种—重庆始骨鱼(Eosteus chongqingensis)。
《自然》封面
打破最古老的硬骨鱼类化石纪录 在进化的生命之树中,硬骨鱼类(亦称硬骨脊椎动物)是最为瞩目的一支,这是因为硬骨脊椎动物包括了现今世界脊椎动物物种数的98%。硬骨鱼类包括肉鳍鱼类和辐鳍鱼类两大分支,其中辐鳍鱼类占据今日各种鱼类的绝大部分,而肉鳍鱼类则登上陆地,演化为包括人类在内的陆地脊椎动物。因此,硬骨鱼类是脊椎动物演化的主干。 分子学估算硬骨鱼类起源的时间约为中晚奥陶世(约4.58亿年前)。然而,在泥盆纪之前的硬骨鱼类化石纪录极为稀少且零碎。此前,世界已知最古老的硬骨鱼类化石记录可追溯至志留纪晚期(约4.25亿年前),且多为不完整的化石碎片,而无争议的较完整的辐鳍鱼类化石则要到泥盆纪中期才出现。
重庆始骨鱼复原图。重庆古生物研究院供图
“本次新发现产自重庆秀山的重庆始骨鱼化石保存非常精美完整,刷新了世界最古老硬骨鱼类化石的最早纪录,让我们得以首次窥见志留纪早期硬骨鱼类的真实面貌。”论文共同第一作者、重庆古生物研究院陈阳博士介绍,重庆始骨鱼体型十分微小,全长仅3厘米,它具有一些原始特征,如躯体背部发育一系列中背片,胸鳍、背鳍和臀鳍前有类似早期软骨鱼类的棘刺。其中,臀鳍棘刺此前被认为是早期软骨鱼类独有的特征,此次是首次在硬骨鱼类中发现。始骨鱼的鳍没有鳞质鳍条,而是由排列整齐的鳞片构成,这一特征与盾皮鱼类和软骨鱼类干群相似,而在目前所知的硬骨鱼类中是独一无二的。
重庆始骨鱼化石及解释性素描。重庆古生物研究院供图
系统发育分析结果显示重庆始骨鱼位于硬骨鱼类干群,这一发现丰富了志留纪硬骨鱼类的多样性,扩展了硬骨鱼类干群的范围,为研究硬骨鱼类祖先的头面部和躯干形态提供了新见解。早期硬骨鱼类中的形态分异度表明,硬骨鱼类在志留纪至早泥盆世的辐射演化规模可能比此前预期的更为广泛。
“重庆生物群”填补“从鱼到人”演化缺失 此次重庆始骨鱼的发现不仅是有颌类时间线纵深的前推,并且开创性地将包括人类在内的整个硬骨脊椎动物的最早化石纪录提前到了志留纪早期,标志着重庆“从鱼到人”生命演化探源研究工作再次取得重大突破。 据了解,自2019年起,重庆市规划和自然资源局联合中国科学院古脊椎动物与古人类研究所在重庆志留纪早期古鱼类化石调查与研究方面持续探索,先后发表高水平科研论文多篇,命名了7个鱼化石新属种,新建立了2个科级古生物化石命名单元。
重庆志留纪古鱼。重庆古生物研究院供图
这些发现中,既有最原始的“无颌类”早期鱼类滨海涌洞鱼、灵动土家鱼、双叉苗家鱼和天路盾鱼;也有众多脊椎动物演化史上的革命者“有颌类”早期鱼,奇迹秀山鱼是全球迄今发现的最早最完整的盾皮鱼,被誉为“地球上的第一张脸”。袖珍边城鱼揭示了牙齿演化的关键线索。 2022年,发现于重庆秀山的“重庆特异埋藏化石库”以封面论文的形式首次登上《自然》期刊,将完整有颌类化石记录从志留纪晚期提前到了志留纪早期,向前推进了近1100万年。 朱敏院士表示,发现于秀山的“重庆生物群”是重要的世界级地质遗产,《自然》期刊先后两次以封面论文的形式报道该生物群就是对其重要性的权威肯定,足以说明我国是包括硬骨鱼类在内的有颌脊椎动物起源的“东方摇篮”。 重庆市规划和自然资源局相关负责人表示,目前该化石库蕴藏的丰富材料还有待进一步研究,其科学潜力还有待释放。随着研究的深入,这一宝库将持续展现包含人类在内的脊椎动物远祖的生物面貌,完整重现志留纪早期脊椎动物辐射演化的壮丽图景,填补“从鱼到人”这一宏大生命演化史诗中曾经缺失的重要篇章。
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