中國魚類化石揭開頜骨起源之謎

2022年9月28日,研究人員描述了中國出土的四種顯著魚類的化石所揭示的已知最早的具有頜骨的脊椎動物,其中兩種可追溯到 4.36 億年前,另外兩種可追溯到 4.39 億年前。直到現在,人們只知道有脊椎動物進化的關鍵時期的脊椎動物的零碎化石,而最早的有頜骨的化石仍然是個謎。

對于人類和99.8%的脊椎動物來說,擁有頜骨是生活中不可或缺的一部分。試著在沒有它們的情況下吃炸玉米餅。但是,就像我們身體的其他一切一樣,下巴必須從某個地方開始。

“新的化石改變了一切?,F在我們知道它們有多大,它們長什么樣,它們是如何隨著時間的推移而進化的,”北京中國科學院的脊椎動物古生物學家朱敏說,他領導了這項研究,發表在《自然》雜志上。 .

新發現的物種——不超過幾英寸長——是在中國南方發現的兩個志留紀化石寶庫的一部分。迄今為止,已知最早的有頜脊椎動物是距今 4.25 億年前的魚類。

“你認識的幾乎所有脊椎動物或脊椎動物——例如,你在動物園和水族館看到的,甚至包括我們自己——都是有頜脊椎動物,”朱說。“有頜脊椎動物的基本體型在起源后很快就建立起來了。例如,我們幾乎可以將人體所有的器官都追溯到第一條有頜魚類。這就是為什么回顧、追溯起源很重要。”

在重慶市發現了 20 多條長約3 厘米長的魚,稱為奇異魚。它是一群被稱為盾皮魚的裝甲魚的一部分,后來包括一些真正的巨人。

它的前半部分被半圓形的骨板覆蓋。后半部分更像一條典型的魚,包括一條有力的尾巴。它生活在 4.36 億年前,同樣大小的鯊魚親戚 Shenacanthus vermiformis 也是如此,其化石來自同一地點。

Shenacanthus 被包裹在肩部的大骨板中,這讓鯊魚的親戚感到驚訝。與現代鯊魚不同,Shenacanthus 的下顎虛弱且沒有牙齒,可能以小型柔軟的獵物為食。

在附近的貴州省發現了另外兩個鯊魚近親——10厘米長的 Qiodus duplicis 和15厘米長的 Fanjingshania renovata——可追溯到 300 萬年前。它們是鯊魚譜系中已知最早的成員,盡管它們的化石不如其他兩個物種完整且保存完好。

千鳥是已知最早的有牙齒的脊椎動物,是另一個進化里程碑。它的牙齒是螺旋形的,因為千鳥在它的一生中都攜帶了好幾代牙齒。梵凈山擁有外部的骨甲和多對鰭刺。

魚最早出現在大約 5.2 億年前。這些最早的魚沒有顎,現代的七鰓鰻和盲鰻也是如此。在新發現的物種生活的時候,最大的海洋捕食者是長達2.5米的海蝎。大顎幫助魚類很快在海洋中占主導地位,后來產生了陸地脊椎動物,這些脊椎動物擴展到兩棲動物、爬行動物、鳥類和包括人類在內的哺乳動物。

顎只是進化創新之一。

“下顎很重要,因為它們第一次讓脊椎動物成為活躍的捕食者。但同樣重要的是要了解,下顎的出現只是進化過程中脊椎動物身體計劃整體轉變的一小部分,”瑞典烏普薩拉大學的古生物學家和研究合著者 Per Ahlberg 說。

“與此同時,頭骨的結構發生了根本性的變化,內耳發生了變化,頭部與肩帶分離,腹鰭進化,心臟向前遠離肝臟,胃也發育了。這就是整個脊椎動物進化史上最劇烈的轉變,”阿爾伯格補充道。 

(扯一扯)
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