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。
文/北京青年报记者 屈畅