初始全頜魚

初始全頜魚

初始全頜魚是在雲南志留紀地層中發現的一條保存完好的古魚化石。該化石距今約4.2億年。“初始全頜魚”有著盾皮魚綱的身體形態,卻已演化出硬骨魚綱的典型頜部結構或面部特徵,是介於這兩大類群之間的“缺失環節”,即“過渡化石”。

發現

“初始全頜魚”生態復原圖“初始全頜魚”生態復原圖

中國科學院古脊椎動物與古人類研究所於2013年9月26日發布訊息稱, 該所朱敏研究員領銜的國際古生物學家團隊,在雲南省古老的志留紀地層中發現一條保存完好、距今約4.2億年的古魚,並命名為“初始全頜魚”。該發現發表在9月25日英國《自然》雜誌上。

身體形態

這條魚雖然在其他方面都保持著盾皮魚綱(最原始的有頜脊椎動物)的身體形態,但卻已經演化出硬骨魚綱(亦稱硬骨脊椎動物,包括陸生脊椎動物和仍生活在水中的硬骨魚類)的典型頜部結構或面部特徵,是古生物學家夢寐以求的,介於這兩大類群之間的“缺失環節”,它在古生物學上的重要意義,類似於始祖鳥、遊走鯨和南方古猿等耳熟能詳的“過渡化石”。

拓展知識

從大白鯊到人類,長著上下嘴巴的脊椎動物被稱為有頜類,它們是脊椎動物演化的主幹,占現生脊椎動物物種數的99.7%。有頜類包括四大類群:盾皮魚綱、棘魚綱、硬骨魚綱和軟骨魚綱,其中前兩個綱已全部滅絕。

長期以來,科學家認為硬骨魚綱的頜部骨骼是在硬骨魚綱新生的,硬骨魚綱和盾皮魚綱似乎沒有什麼親戚關係。因為硬骨魚綱頜部演化的複雜過程獨一無二,並由此產生了各種各樣的適應型結構。構成硬骨魚頜的口緣骨片,仿佛憑空出現,在盾皮魚中找不到任何對應。
全頜魚化石的發現改變了這一切。全頜魚的身體像盾皮魚綱,卻長著一整套口緣外骨骼骨片,這些骨片之前僅在硬骨魚綱中才有。這表明,過去認為的只有硬骨魚綱才有的頜部特徵,在盾皮魚綱的某些類群中早已演化出來。

科學家據此推斷,在有頜類脊椎動物的四大類群,硬骨魚綱與棘魚綱和軟骨魚綱的祖先都是盾皮魚綱。盾皮魚綱伴隨演化,一支保留並改進了盾皮魚綱的大型外骨骼骨片,形成硬骨魚綱;另一支則丟失了大型外骨骼,代之以細小的鱗片和小塊骨片,其中較原始的類群構成棘魚綱,而軟骨魚綱是由棘魚綱中的一支演化而來。

從演化角度看,人類屬於硬骨魚綱的一員,人類的頭面部骨骼,例如構成上頜的上頜骨和構成下巴的下頜骨(亦稱齒骨),在早期硬骨魚那裡都可以找到。由於過去認為從盾皮魚演化到硬骨魚時,經歷了大型骨片丟失再重新演化的過程,之前也只能將人類的頭面部骨骼追溯到硬骨魚剛剛演化出來的時候。

現在,全頜魚的發現在盾皮魚類和硬骨魚類之間架起直接的橋樑。這樣一來,包括上頜骨下頜骨等頜部骨骼在內的人類臉部骨骼就可以衝出硬骨魚類的範疇,更進一步追溯到4億多年前的全頜魚那裡。這也是人類顏面部骨骼在演化史上的首次同時登場。

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