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新發現的盾皮魚類揭示動物頜骨進化歷程

新發現的盾皮魚類揭示動物頜骨進化歷程
一種4.23億年前生活在中國的古魚類擁有和現存硬骨魚和陸生脊椎動物同樣的頜骨


多虧了一種頭部像海豚,身軀像坦克一樣全副武裝的奇怪魚類,我們人類才擁有功能完備的下頜。


發現於中國的4,23億年前的古魚類化石表明,現存所有陸地脊椎動物和硬骨魚的頜都起源於一類叫做盾皮魚的古怪類群。這項發現於10月21日發表在《科學》雜誌上。

參與發掘和研究工作的美國自然歷史博物館古生物學家John Maisey稱,新發現的盾皮魚類被命名為長吻麒麟魚,它與2013年另一種盾皮魚類的發現重寫了脊椎動物的進化史:「我們剛剛才意識到我們一直都弄錯了。」


包括人類,狗,鮭魚,蜥蜴和其他所有硬骨脊椎動物的頜包含三個重要的部分:上頜骨,前頜骨和下頜的齒骨。


參與合作研究的來自瑞典烏普薩拉大學的古生物學家Per Ahlberg說:「從人類到鱈魚的物種頭骨都擁有這套骨骼,」最大的問題是「骨質的頜是如何進化出來的。」


在恐龍出現之前一億多年,被稱為盾皮魚的史前魚類在地球上非常繁盛。科學家們知道盾皮魚是早期的有頜動物,但是它們頜的結構非常獨特。Ahlberg說:「它們的頜看起來就像鈑金切割機,用可怕的骨質刃片切割獵物。」

新發現的盾皮魚類揭示動物頜骨進化歷程
新發現的長吻麒麟魚的化石包括頭部和軀幹的骨板,以及和人類一樣分為三部分的頜骨


這被稱為顎板的骨質刃片看起來如此奇怪,以至於科學家們過去認為人類分為三部分的顎起源於早期硬骨魚,而盾皮魚類只是脊椎動物家族樹上一個有趣的小分支。Ahlberg說:「過去的觀點是盾皮魚的頜和我們分為三部分的頜的起源是相互獨立的。」


倫敦帝國學院的古生物學家Martin Brazeau稱,盾皮魚是一個飽受爭議的類群,目前它在進化樹上的位置還不是很明晰。


在2013年,Ahlberg和他的同事發現了一種4.19億年前的盾皮魚類化石,它擁有一個典型的盾皮魚的身體,卻擁有硬骨魚類分成三部分的頜。這種動物被命名為初始全頜魚。澳大利亞堪培拉國立大學的古生物學家Gavin Young說:「我們永遠想不到會發現這樣的化石記錄。」


這兩種動物講述著相同的進化故事。Ahlberg和他的同事描述麒麟魚擁有覆蓋著骨甲的頭骨和身軀,體長大概和一盒紙巾相仿;他說儘管比起全頜魚,麒麟魚的外形更接近典型的盾皮魚類,它也擁有像硬骨魚一樣分為三部分的頜。他同時說這兩具化石是從盾皮魚到硬骨魚進化的「完美的過渡物種」。Ahlberg和他的同事推測硬骨魚和陸生脊椎動物頜骨的主要部分是由盾皮魚的骨質刃片進化而來的。

Ahlberg說:「這是我們自己的早期進化史的一部分,它告訴我們頜骨是從哪裡來的。」


Maisey則形容得更直接:「我們都是盾皮魚的傳人。」


[黑鱗雞冠蛇 via sciencenews]

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