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yzhqs

至尊木虫 (著名写手)

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[交流] 又1篇国内发的Nature

3月26日出版的英国《自然》杂志以Article形式发表了一篇题为“最古老的完整保存的硬骨鱼揭示原始有颌类的特征组合”的文章。这是由中国科学院古脊椎动物与古人类研究所的朱敏研究员所带领的早期脊椎动物课题组取得的最新科研成果。他们的研究为探索有颌类的早期分化以及硬骨鱼类的起源提供了迄今为止最好、最完整的化石资料。新发现的古鱼将有颌脊椎动物几大类群的特征汇于一身，大大填充了它们之间的形态学鸿沟，第一次近乎完整地呈现了有颌脊椎动物祖先可能具有的特征组合。

同期配发的美国芝加哥大学迈克·科兹（Michael Coates）教授的评述文章称：朱敏等为解开围绕有颌类分化和硬骨鱼类起源的重重谜团“提供了一条活灵活现的古鱼”。“至关紧要的是，这条鱼代表着人类遥远祖先的一个分支，它不但罕见地被完整保存下来，而且出人意料的古老。它为脊椎动物进化的一个重大分歧事件（辐鳍鱼类与肉鳍鱼类的分化）提供了一个新的确凿无疑的最近时间校正点，将会掀起新一轮的在志留纪地层中的野外考察热潮。”

有颌类的早期分化以及硬骨鱼纲的起源与早期分化在脊椎动物演化史上占有非常重要的位置。然而，直到上世纪末，这些演化环节的化石记录依然十分稀少。肉鳍鱼类与辐鳍鱼类之间，以及硬骨鱼类与其它有颌类之间均存在着巨大的形态学鸿沟。过去十年，有颌类的早期分化、硬骨鱼类的起源与早期分化逐渐成为国际演化生物学界关注的重点，相关研究成果在《自然》《科学》等杂志上屡有报道。但由于早期化石保存的不完整，多数早泥盆世鱼类都是由零散材料拼合到一起进行研究，特征的解释存在很多不确定因素，这会直接影响到对演化格局的重建。尤其是当恢复出来的古鱼完全不同于过去任何见过的鱼类，学术界就会有一定的疑虑和保留。要彻底澄清这些疑虑，最好的解决方案就是在4亿多年前的地层中寻找出一条完整的古鱼。为此，朱敏等在云南曲靖、昭通等地组织了多次发掘，2007年春，课题组成员赵文金博士带队测制曲靖志留系剖面过程中，发现了几处具有鱼类大化石的地点。随即，朱敏带队对这些地点及周边做了更细致的考察，在重点层位组织了定点发掘，发现了大量的盾皮鱼类化石，同时发现了一件完整的硬骨鱼下颌标本。2008年4-5月，朱敏再次带队对发现下颌标本的层位进行了新一轮的发掘，此次课题组除了发现大量分散保存的硬骨鱼脑颅和上、下颌标本外，还出人意料地发现了一件近乎完整的硬骨鱼标本。朱敏等对这些硬骨鱼类标本进行了深入细致的研究，并将其命名为梦幻鬼鱼（Guiyu oneiros）。属名来源于汉字“鬼”和“鱼”，种名则取梦中的、幻想的之意，喻其是一条来自梦里、拥有原始有颌脊椎动物梦幻特征组合的古鱼。这是迄今为止全球最古老的保存完整的硬骨鱼乃至有颌脊椎动物化石，也是志留纪唯一完整保存的有颌类，将最古老的近乎完整的硬骨鱼化石记录向前推进了约8百万年。

梦幻鬼鱼汇集了有颌类的众多原始特征。这些特征过去分别出现在有颌类的不同类群中，并被认为是某个类群的衍生特征。梦幻鬼鱼所呈现的特征组合证明，某些类群的衍生特征其实只是有颌类的原始特征。这些认识的改变，最终将对有颌类谱系关系的解释产生深远影响。鬼鱼的内颅与肉鳍鱼类尤其是斑鳞鱼很相似；膜质骨上的脊状纹饰则更接近于辐鳍鱼类；背鳍及肩带又具有与盾皮鱼类、棘鱼类以及软骨鱼类相似的棘刺。1999年，朱敏等通过零散骨片材料对斑鳞鱼进行了复原，推测斑鳞鱼的背鳍及肩带具有与盾皮鱼类、棘鱼类以及软骨鱼类相似的棘刺。斑鳞鱼出人意料的特征组合需要完整的标本来加以检验。梦幻鬼鱼完整标本的发现证实了之前对斑鳞鱼的复原是正确的，明确了原始肉鳍鱼类的头后骨骼仍然保留着与原始有颌类相似的肩带和背鳍棘刺。系统发育分析表明，梦幻鬼鱼位于肉鳍鱼类的基干位置。它的出现指示了辐鳍鱼类与肉鳍鱼类最早的分化时间不晚于4.19亿年前。

梦幻鬼鱼的发现为我们勾勒出一幅更加详细的硬骨鱼类起源与早期演化图谱。作为最古老的完整保存的硬骨鱼类乃至有颌脊椎动物化石，鬼鱼的发现进一步填充了硬骨鱼类和其他有颌类之间的形态学鸿沟，也解开了原始肉鳍鱼类头后骨骼镶嵌演化的谜团。

此项研究得到了国家自然科学基金委员会、国家重点基础研究发展规划项目和中国科学院的大力支持。
Nature 458, 469-474 (26 March 2009) | doi:10.1038/nature07855; Received 5 October 2008; Accepted 23 January 2009

The oldest articulated osteichthyan reveals mosaic gnathostome characters
Min Zhu1, Wenjin Zhao1, Liantao Jia1, Jing Lu1,2, Tuo Qiao1,2 & Qingming Qu1,2

Key Laboratory of Evolutionary Systematics of Vertebrates, Institute of Vertebrate Paleontology and Paleoanthropology (IVPP), Chinese Academy of Sciences, PO Box 643, Beijing 100044, China
Graduate School, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100039, China
Correspondence to: Min Zhu1 Correspondence and requests for materials should be addressed to M.Z. (Email: zhumin@ivpp.ac.cn).

Top of pageAbstractThe evolutionary history of osteichthyans (bony fishes plus tetrapods) extends back to the Ludlow epoch of the Silurian period. However, these Silurian forms have been documented exclusively by fragmentary fossils. Here we report the discovery of an exceptionally preserved primitive fish from the Ludlow of Yunnan, China, that represents the oldest near-complete gnathostome (jawed vertebrate). The postcranial skeleton of this fish includes a primitive pectoral girdle and median fin spine as in non-osteichthyan gnathostomes, but a derived macromeric squamation as in crown osteichthyans, and substantiates the unexpected mix of postcranial features in basal sarcopterygians, previously restored from the disarticulated remains of Psarolepis. As the oldest articulated sarcopterygian, the new taxon offers insights into the origin and early divergence of osteichthyans, and indicates that the minimum date for the actinopterygian–sarcopterygian split was no later than 419 million years ago.

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