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人类的祖先是条鱼?科学家:非今天清蒸吃的鱼

9 月 29 日 , 一条名为 ” 人类是从鱼进化来的 ”
的词条登上微博热搜,北京青年报记者了解到,这条热搜其实是中国科学院古脊椎动物与古人类研究所朱敏院士团队的一项最新科研成果。

不少网友看到热搜后评论称,之前都说人是从猿进化而来的,怎么现在又说是从鱼进化来的呢?还有网友提问:”
难道中午我清蒸吃掉的是自己的祖先?”

” 从目前的研究来看,这次发现的鱼生活在大约 4.4
亿年前,属于有颌鱼,它们确实是我们的祖先,但它们也同时是绝大多数脊椎动物的祖先,比如我们熟悉的十二生肖,它们的祖先也都是有颌鱼。今天的我们和十二生肖里的动物都相当于进化树上的树枝,而往根源推导,最终汇聚到的一根主要枝干就是有颌鱼。”
此次发现团队的主要成员之一、中科院古脊椎所副研究员朱幼安 29 日下午告诉北青报记者。

朱幼安介绍,包括人类在内,地球上现存 99.8% 的脊椎动物都具有颌骨(上颌与下巴),有颌类的出现与崛起是 ” 从鱼到人 ”
的脊椎动物演化史上最关键的跃升之一,人类的很多重要器官与身体构型都可追溯到有颌类演化之初。找到有颌鱼出现早期的样子,有助于我们了解人类的起源和演化之路。

但长期以来,这条有颌鱼类起源和演化之路最开始的一段有大约 3000
万年的时间,我们对其了解处于完全的空白之中。朱幼安表示,此次研究团队先后发现了 ” 重庆特异埋藏化石库 ” 和 ” 贵州石阡化石库
“,其中发现的有颌鱼化石为我们填补了 1000 多万年的空白。

但朱幼安坦言,这些有颌鱼化石的发现绝非一帆风顺,团队成员从 15 年前就开始了相关工作,不断积累相关的资料,最终在 2019
年才找到富含有颌鱼化石的区域。

朱幼安表示,虽然有颌鱼的后辈中,包括了蓝鲸、大象这类巨无霸,以及人类、恐龙在内的地球霸主,但 4.4 亿年前的有颌鱼只有不到 3
厘米长,还生活在当时的水中霸主 ” 海蝎子 ”
的阴影之中。但由于拥有强大的演化潜力,有颌鱼用了从演化角度来看很短的时间,就成为了当时地球上的顶级掠食者,并且奠定了包括我们人类在内后辈们的地位,其贡献值得人类的研究与铭记。

人类的鱼祖先发现者:网友清蒸吃掉的也是有颌鱼但并不是我们的祖先

北青报:为何此次发现的有颌鱼被称作人类的祖先?

朱幼安:我们今天对上颌和下巴在内的颌骨见怪不怪,但其实在生物演化的历程中,颌骨的出现至关重要。颌骨的出现改善了动物的捕食能力,今天的一些无颌鱼,比如七鳃鳗,只能靠像吸盘一样的嘴去吸东西。而且由于没有颌骨,它们的呼吸效率也不高,只能生活在激流里,以便获取更多的氧气,而且因为呼吸效率的限制,它们的体型也长不大。

实际上,包括人类在内,大多数大型动物都是有颌类,颌骨的特征都可以追溯到大约 4.4
亿年前的志留纪早期,那个时候首次出现有颌鱼,由此开始,后来演化出了牙齿、成对鼻孔、内耳水平半规管、胸鳍和腹鳍等多个此前无颌鱼没有的器官。正是这些器官使我们有颌类取得了竞争的优势,今天包括人类在内,地球上现存
99.8% 的脊椎动物都是有颌鱼的后代。

北青报:对于有网友担心,中午不小心把祖先清蒸吃掉了的说法,你怎么看?

朱幼安:这当然是网友们的一句玩笑话。严谨地说的话,这次发现的有颌鱼非常接近今天鱼类和人类的共同祖先,这个共同祖先长得像鱼,但它生活的年代距今已经
4 亿多年了,也并不是今天的鱼类。所以网友清蒸的鱼虽然也是有颌类,但不是我们的祖先,最多是我们很远很远的远亲,可以放心食用。

北青报:此次发现登上了世界顶级科研刊物《自然》的封面,为何这个发现如此重要?

朱幼安:人类演化之路上有几个关键的节点非常值得我们关注,像这次有颌鱼从无颌鱼中演化出来就是一次关键的节点,后来有颌鱼的一支告别海洋,登上了陆地,又是一次关键的节点,类似的节点还有不少。

但在演化之路上,越是重要的节点,其演化速度越快。一些关键节点的演化可能只以 10 万年或者 100 万年来计算,这个时段相比
40
多亿年的地球历史来说,只是很短的一瞬间。我们的工作类似于拍摄体育照片,一场足球比赛虽然有九十分钟,但关键的进球或者犯规都只是一瞬间,我们就是要尽可能抓拍到那一个瞬间,让照片接近发生那一刻的样子。

我们之前对有颌鱼类演化的前 3000 万年都没有任何了解,而这次发现把这个 3000 万年空白缩短到了 1000
多万年,这相当于虽然没有最终拍到进球,但拍到了球星起脚射门的瞬间,对我们鱼祖先演化之路重要事件的了解迈出了大大一步。

一次打闹发现通往人类祖先化石大门的钥匙 一类有颌鱼以沈从文命名

北青报:请介绍一下这次有颌鱼化石是如何发现的?

朱幼安:化石的发现得益于大量的前期铺垫工作,甚至要追溯到很多已经离世的地质学前辈,很多前辈专家走遍中国,确认了国内不同地区的地层属于哪个地质时代,我们因此已经知道哪里有志留纪早期的地层,这大大缩小了寻找的范围。

另一方面,我所在的团队有老师从 15 年前就开展了相关的工作,从 2017 年开始,我们收集了更多的信息。到了 2019 年 9
月的一天,我们团队的成员李强博士在山里寻找化石,当日下了一天的雨,大家翻山越岭,都很劳累,但没找到什么东西。李强博士给朱敏老师打电话报告,朱敏老师就在地图软件上看了看,发现附近有个地方新修了公路,可能会露出新发掘的石头,就建议大家到那边试试。

团队几个人员到了朱敏老师指出的地方,爬上了山,为了对抗疲劳,互相打闹时看到了路边有一堆石头,是刚从山崖上滚下来的,大家敲开这些石头,结果找到了完整的有颌鱼化石,不过这批化石出自志留纪晚期,距离有颌鱼出现已经有比较长的时间了。但这次发现激励了大家继续在周边区域寻找,过了一年,2020
年时我们就在附近找到了志留纪早期的无颌鱼化石。

很快,到了 2020 年 10 月份,我们就找到了大量保存完整的有颌鱼化石,也就是我们这次发布的成果之一。

其实我们后来也很庆幸,团队成员在打闹时发现的有颌鱼化石属于粉砂岩,质地很像粉笔,当时也在下雨,如果我们晚到了一些,化石可能就化为粉末泥浆了。

北青报:找到化石后,如何确认它属于有颌鱼呢?

朱幼安:这些化石非常小,我们要把化石拿到显微镜下,用钢针一点点进行清理,每次剔掉一粒沙子大小的围岩,然后反复观察比较这些化石的细节,寻找和确定其是否具有有颌鱼类标志性特征,确认这些化石是否为有颌鱼。

北青报:这次发现的部分有颌鱼都有非常中国风的名字,比如沈氏棘鱼、梵净山鱼、秀山鱼等,这些名字是如何命名的?

朱幼安:这是希望能够通过命名,向世界传播一些我们中国的文化。在我们的研究中,志留纪的一些时代分期,都是用英国威尔士的地名命名的,我虽然没去过威尔士,却对那里的很多小镇的名字如数家珍。这次我们用梵净山、秀山等地名,土家这样的民族名命名发现的鱼类,就是希望国际上更多人能够借机了解一下中国的地名和背后的文化。

沈氏棘鱼得名于文学家沈从文先生,我们发现沈氏棘鱼的地方位于重庆、湖南交界处,临近边城古镇,再加上朱敏老师很喜欢沈从文的作品,我们就把这种鱼命名为沈氏棘鱼了。

人类祖先曾不足 3 厘米长 曾是 1 米长的 ” 海蝎子 ” 猎物

北青报:能够从你的视角来想象一下,4.4 亿年前,这次发现有颌鱼的地方大概是怎样的景象。

朱幼安:那个时候,从四川、重庆到江苏南京都是一片海,由于河流汇入,带来了很多养分,这里有充足的浮游生物,这些浮游生物也是鱼的美食。因此这里生活了很多的有颌鱼和无颌鱼。

但这片海很浅,往往只有几米深,鱼一般都很小,我们这次发现的有颌鱼化石最长的不到 3 厘米。当时这片海里还生活着 ” 海蝎子
“,属于螯肢动物,体长可达 1 米左右,用钳子等捕食我们的祖先,我们的祖先整日生活在这些 ” 海蝎子 ” 的阴影之下。

但有颌类动物有巨大的演化优势,这意味着它们能适应更多的环境,有着更好的发展潜力。事实就是,过了大约 1000
万年,有颌鱼中有些就已经成为了当时地球上的顶级掠食者了,这个地位延伸到它的后辈霸王龙,也一直延伸到我们人类。