人类祖先竟是这样一条鱼！4亿多年前最原始硬骨鱼现身

3月5日凌晨，两条来自重庆秀山、云南曲靖的4亿多年前的古鱼，登上最新一期《自然》杂志封面。

它们被鉴定为迄今最原始的硬骨鱼类，这一发现填补了“从鱼到人”早期演化历程上的重大空白，也让我们见到了硬骨脊椎动物的祖先形态，更进一步证明了我国华南地区是硬骨鱼乃至整个有颌脊椎动物起源的“东方摇篮”。

这也是重庆生物群标本时隔3年多第二次登上《自然》封面。作为继辽宁热河生物群、云南澄江生物群之后，在我国发现的又一世界级特异埋藏化石库，这里出土的远古生命遗迹正在为“我从哪里来”的人类终极之问，透露前所未知的答案。

“鱼类的黎明”中寻觅三年

本期《自然》封面上，一条身长仅3厘米的重庆始骨鱼，正被一条身长约1米的钝齿宏颌鱼吞噬。“这只是一种艺术想象，并非历史上的真实存在。”中国科学院院士、中国科学院古脊椎动物与古人类研究所研究员朱敏解释，重庆始骨鱼比钝齿宏颌鱼还要早约一千万年，不过它们当时所处的地理位置，却恰是志留纪时期华南板块的南北两岸。

重庆秀山化石库远景

4.3亿多年前，重庆地区还是一片古海洋，地处华南板块边缘。这里地震频发，洪水经常注入河口，由此带来的大量泥沙迅速掩埋了身躯细小、只能在水底附近活动的鱼类，把它们“封存”为头尾俱全的化石。

“在重庆生物群发现之前，志留纪的化石极为零碎、稀少，留下一个横跨3千万年的巨大缺口。”朱敏说，重庆生物群正好补上了这段空缺，而原始硬骨鱼类（又称“硬骨鱼类干群”）的出现年代，恰恰就在这个空缺中。

早在4亿多年前，硬骨鱼类分化成辐鳍鱼类和肉鳍鱼类，而肉鳍鱼类中有一支逐渐爬上陆地，演化出了包括人类在内的所有四足动物。因此，在这个被称为“鱼类的黎明”的化石宝库里寻找原始硬骨鱼类的化石遗存，就成了研究团队的重要科学任务之一。

朱敏院士团队在野外采集化石标本

不过，那里大量出土的是无颌鱼类，有颌类较少，硬骨鱼类则一直未能现身。自2022年开始，重庆始骨鱼论文的第一作者、古脊椎所研究员朱幼安整整找了三年。“几乎要绝望的时候，忽然打开一块石板，一眼看到了这条小鱼。”他当时激动得差点蹦起来。

经过细致研究，他们发现，这种小型古鱼不仅有早期辐鳍鱼类特有的背鳍和棘鳞，还有仅见于软骨鱼和盾皮鱼的臀鳍棘刺，却没有硬骨鱼特有的鳞质鳍条。

重庆始骨鱼化石标本

这说明硬骨鱼类核心特征组合形成的时间，可能比之前认知的要早一两千万年。“重庆始骨鱼拥有流线型的身体，可以快速游动。”朱幼安说，“过去我们一直以为，原始硬骨鱼类应该更接近肉鳍鱼类，但现在看来更接近辐鳍鱼类。”

十年研究明确奇特牙齿归属

重庆始骨鱼的发现，促使朱敏团队同时将研究焦点转向另一件“信息互补”的古鱼标本。这就是此次同登《自然》封面的钝齿宏颌鱼。

钝齿宏颌鱼化石

这条生活于约4.23亿年前志留纪晚期的鱼，身长超过1米，是志留纪迄今发现的最大脊椎动物。2015年，团队在云南曲靖发现了这条钝齿宏颌鱼后，发现它非常难得地原位保存了之前没有见到的颌与牙齿细节。

“由于化石内部的密度差异极小，我们不断尝试用最先进的技术，对其进行扫描成像和三维重建。经过几十次尝试，终于还原出了其完整的头部三维结构和深藏内部的解剖特征。”古脊椎所研究员卢静说，通过给化石做CT，发现这些“钝齿”其实只是真正牙齿的基座“齿垫”——这完整显示了过去未知的一种全新的牙齿着生方式。

据此，研究团队很有把握地推测出了钝齿宏颌鱼捕食方式：它张开大嘴，吞进小鱼等猎物，而上下交错排列的齿垫则可像倒刺陷阱一样，使猎物无法逃脱。

钝齿宏颌鱼复原图

“由于宏颌鱼属于硬骨鱼类干群，这个发现填补了早期硬骨鱼颌与牙齿的演化轨迹中缺失的一环。”朱敏感叹，没想到在志留纪的两千万年中，原始硬骨鱼类已演化出如此丰富的形态，有的还成为生态系统中的顶级掠食者。几乎可以肯定地说，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”。