中国科学家证明晨晓弥曼鱼属辐鳍鱼类

2016-05-25 08:40:00 来源: 光明日报 作者: 齐芳

  晨晓弥曼鱼生态复原图。苏柏恩绘制

  晨晓弥曼鱼,这条生活在4.1亿年前的小鱼,曾被认为是一种原始的肉鳍鱼。但中国科学院古脊椎动物与古人类研究所科学家和英国牛津大学科学家合作完成的最新成果却改写了这个结论:晨晓弥曼鱼其实是目前已知的最早的辐鳍鱼,它将辐鳍鱼类的化石记录向前推了2千万年。

  这项成果发表在北京时间5月20日出版的国际著名学术期刊《当代生物学》上,它或许将改写脊椎动物早期演化的一些结论,让我们更加深入地了解脊椎动物早期演化的历史。

  生命进化树上的重要小鱼

  经过科学家们的复原,晨晓弥曼鱼大概只有10厘米左右。但就是这样一条小鱼,却在地球生命的进化树上占据了非常重要的位置。

  论文的第一作者、中科院古脊椎动物与古人类研究所卢静博士介绍,在地球生命的演化史上,硬骨鱼类是脊椎动物演化的主干。它分为肉鳍鱼类和辐鳍鱼类两大支系,肉鳍鱼类登上陆地,演化出包括人类在内的陆地脊椎动物;辐鳍鱼类却成为水域的霸主,我们日常接触到的形形色色的鱼类,绝大多数属于辐鳍鱼类。

  “晚志留世至早泥盆世,也就是约4.3亿年前到4亿年前,是硬骨鱼类演化的关键阶段,肉鳍鱼类和辐鳍鱼类也在这一时期分道扬镳。”卢静介绍,但与肉鳍鱼类众多“明星物种”相比,辐鳍鱼类在这一阶段化石非常少。“过去,我们发现的最早期的辐鳍鱼类是距今3.9亿至3.8亿年前的鳕鳞鱼化石,它们曾广泛分布在欧美大陆。但是这种鱼已经拥有了辐鳍鱼类的绝大多数典型特征,跟辐鳍鱼类与肉鳍鱼类的最近的共同祖先相比,它们之间还存在相当大的一段缺口。”

  所以,晨晓弥曼鱼才如此重要——卢静说:“我们认为晨晓弥曼鱼是迄今为止最早的辐鳍鱼。”或许,这一发现将填补这个演化缺口,解开辐鳍鱼类起源谜团的关键证据也许已经被发现。

  最具争议的小鱼

  晨晓弥曼鱼也可能是这世界上最有争议的几种鱼之一。晨晓弥曼鱼化石是朱敏于2001年至2002年间在云南曲靖发现的,经过3年多的研究,2006年他领衔在《自然》杂志发表论文,认为晨晓弥曼鱼是一种原始的肉鳍鱼。

  朱敏说:“我们当时发现了几块颅骨化石,骨片的表面有无数的细孔,这种带细孔的硬组织结构被称为‘整列层’,一直被认为是早期肉鳍鱼类独有的特征。”这就是他们把弥曼鱼归入肉鳍鱼类的主要依据。

  今天,朱敏作为通讯作者,又带领自己的团队推翻了自己的结论。

  他们对晨晓弥曼鱼的颅骨进行了高精度CT重建,发现了好几种辐鳍鱼类才有的特征。其中,最关键性的证据来自它的喷水孔——人类耳道的前身。朱敏解释,相当一部分辐鳍鱼类的喷水孔和其他鱼类都不一样,它在脑颅顶盖的底部形成了一段骨质的封闭管道,称作喷水管。弥曼鱼的脑颅化石上也显示了同样的特征。此外,它的脑颅在内耳部分还有一个特殊的空腔,这也是只有辐鳍鱼类才有的特征。

  这项研究不仅改变了晨晓弥曼鱼的“身份”,更重要的是,它还否定了“肉鳍鱼类才有整列层”的传统假说。朱敏说:“我们将弥曼鱼与鳕鳞鱼化石做了对比研究,发现整列层在辐鳍鱼类也同样存在。”

  这让科学家们重新审视肉鳍鱼类和辐鳍鱼类的区别,脊椎动物早期演化的历史可能就此改写。

  新技术发现新线索

  科学就是在不断地发现、否定中前行的。其实对晨晓弥曼鱼的分类位置,朱敏一直有些疑惑:“我们现在知道,辐鳍鱼类与肉鳍鱼类在晚志留世就已分道扬镳了。肉鳍鱼类到泥盆纪最早期,也就是弥曼鱼生活的时代已经高度分化,化石也非常多。而辐鳍鱼类可靠的最早化石记录只能追到中泥盆世的鳕鳞鱼。从逻辑上讲,晚志留世与早泥盆世的地层中也应该有辐鳍鱼类的化石,但非常奇怪的是,我们始终没有发现。”

  朱敏介绍,弥曼鱼呈现了一些辐鳍鱼的特征,比如原始肉鳍鱼类的脑颅分为前后两个部分,而弥曼鱼的脑颅却和原始辐鳍鱼类一样浑然一体,因此它有可能成为最早辐鳍鱼的候选。“这对于一些中间或过渡类型是很正常的,在分化的过程中,常常是你中有我、我中有你。”

  “有两条途径可以帮助我们答疑解惑,一是继续野外发掘,二是借助新技术。”朱敏说,但弥曼鱼的化石材料非常稀少,在数千件同层发现的标本中,只有三件头颅与一件下颌标本,而自从2006年后科学家们就再也没有发现新的化石,“我们就采用了第二条技术路线”。

  2011年,中科院古脊椎动物与古人类研究所联合中国科学院高能物理研究所和自动化研究所自主研制了两台高分辨率的“化石CT”,一台小的能检测0.5厘米至1厘米的鱼化石的脑部,大的一台能放下约80厘米的恐龙的头骨。这让科学家们能在不破坏化石的情况下,找到新线索。

  朱敏说,对古生物学研究而言,“两条路径都要走,但发现新化石更重要,我们目前正在进行的研究是两条路径有机结合产生的成果”,“或许随着更多更完整的原始硬骨鱼类化石材料的发现,辐鳍鱼类,这些地球水域征服者的起源,将会变得越来越清晰”。

  (本报北京5月24日电 本报记者 齐 芳)

初审编辑:魏鹏

责任编辑:解西伟

推荐阅读
  • 工信部封杀14万手机号码 虚拟运营商号段成犯罪重灾区

    工信部封杀14万手机号码-虚拟运营商号段成犯罪重灾区.jpg

    记者今天从工信部获悉,为进一步严打电信犯罪,工信部联合公安部建立了涉及违法犯罪电话号码快速通报关停机制,对公安机关通报的涉案号码在第一时间组织电信企业(含虚拟运营商企业)进行关停。截至今年4月底,工信部已组织电信企业对14万多个涉及通讯信息诈骗等犯罪的电...[详细]

    05-25 08-05法制日报
  • 北京发现第二例输入性寨卡病毒病病例

    5月24日从北京市疾控中心获悉,北京市新报告1例寨卡病毒病病例,这是北京市发现的第二例输入性寨卡病毒病病例。据了解,患者为35岁男性,于北京时间5月21日从玻利维亚乘飞机回国,当日自感不适发热,伴有皮疹,有轻度瘙痒。[详细]

    05-25 08-05光明日报
  • 女孩当人肉箭靶为白血病姐姐募捐 称姐姐不知情

    杭州武林广场一女孩站在一块大木板前头,木板上写有“人肉靶子,十元一箭”字样。今年5月份,贵州都市报曾报道,贵州医科大学、贵州商学院和贵阳学院等多学校学生,仍在为吉佳艳的白血病募捐。[详细]

    05-24 08-05新京报
  • IT男街头怒砸电脑:“老子不干了,我要当网红!”

    据现场目击者称,大概是下午四点半左右,这位男子突然在街上大吼要当网红,随即还愤怒的撕掉上衣,砸掉了电脑和键盘。据了解,这位男子的真实身份是位IT男,因不堪工作的重压,想辞职当网红。发泄情绪后随即来了一段即兴B-box,引路人纷纷围观拍照。[详细]

    05-24 14-05四川在线
  • 韩媒痛批军队高尔夫腐败 球场维持费每年千亿

    也就是说,韩军高尔夫球场的使用者中,超过半数是军官配偶或退役人员。虽然普通韩国军人在高尔夫球场的使用率并不高,军队高尔夫球场的维持费却需要军人福利基金每年投入1000亿韩元。[详细]

    05-25 08-05综合
  • 中国游客泰国被抢 劫匪驾摩托一把扯走金项链

    中国游客泰国被抢,当地治安令人堪忧。中国游客泰国被抢 劫匪驾摩托一把扯走金项链  芭堤雅警方22日接到中国游客张海峰(音译)报案,称他戴在脖子上价值25000元人民币的金项链被歹徒抢走。[详细]

    05-25 08-05中国青年网
相关新闻