一块新发现的鱼类化石是已知最早的具有可被认为是面部的生物。
Entelognathus primordialis 是一种古代鱼类,生活在大约4.19亿年前中国晚志留世的海洋中。这项发现今天(9月25日)在《自然》杂志上详细介绍,它在以前被认为不相关的两类鱼类之间提供了联系,挑战了关于脊椎动物面部如何进化的长期以来的观念。
几乎所有脊椎动物都属于被称为有颌类动物的有颌脊椎动物。在过去的某个时候,有颌类动物的家谱分支成两组:软骨鱼(软骨鱼纲),如鲨鱼和鳐鱼,以及硬骨鱼和四肢动物,包括人类(硬骨鱼纲)。
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直到最近,科学家们还认为,有颌类动物的共同祖先更类似于软骨鱼。北京脊椎动物古生物学与古人类学研究所的古生物学家、研究负责人朱敏说,这位祖先“看起来会像鲨鱼,没有盔甲,并且主要由软骨头骨构成”。
骨质护目镜
为了进行研究,朱敏和她的同事们检查了一块Entelognathus 化石,该化石是在中国南方云南省曲靖镇附近的昆地组古代海底遗迹中发现的。
分析表明,Entelognathus 身长近8英寸(20厘米),头部和躯干覆盖着厚重的盔甲,尾巴呈鳞状。研究人员报告说,它的眼睛很小,位于大的“骨质护目镜”内。而且,尽管有下巴,但它没有牙齿。
杨格说,所有已知的硬骨鱼都有牙齿,因此这块化石增加了牙齿起源之谜。
接下来,他们在一系列物理特征上将这块化石与已知的有颌脊椎动物进行了比较。他们还使用称为X射线显微计算机断层扫描的成像技术详细检查了面部骨骼。
乍一看,Entelognathus 似乎是一种普通的盾皮鱼,一种已灭绝的重装甲鱼。到目前为止,所有发现的盾皮鱼都具有简单的下巴和脸颊,只有几块大骨头构成了它们的外表面。
朱敏告诉LiveScience:“但是Entelognathus的原始化石被证明是更加奇异和重要的东西。”
鱼脸!
朱敏说,仔细观察发现,这条鱼的上颚拥有一系列复杂的小骨头,称为前颌骨和上颌骨,下颚有一个牙齿或下颌骨,以及颧骨。这些复杂的面部骨骼是硬骨鱼和陆地动物(包括人类)的特征,这使得这种外形奇特的鱼成为最古老的动物,拥有人类可以识别的面部。
堪培拉澳大利亚国立大学的动物学家加文·杨格(Gavin Young)告诉LiveScience, “这当然是一个惊人的发现,既是因为它的年代[志留纪],也因为下颌的形态”,他没有参与这项研究。
朱敏说,科学家长期以来一直认为盾皮鱼和硬骨鱼没有关联,并且硬骨鱼是从零开始进化出面部骨骼的。但这项新发现表明,硬骨鱼是从它们的盾皮鱼祖先那里继承了它们的头骨。
研究人员进一步暗示,另一种已灭绝的鱼类群棘鱼纲,它类似于长有大的骨质鳍棘的小鲨鱼,实际上与软骨鱼属于同一谱系,并且逐渐失去了它们的甲片。
朱敏在谈到这种长着脸的鱼时说,这一发现“给关于脊椎动物进化的一些长期以来的观点带来了难题”。
原文刊登于LiveScience。
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