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從大白鯊到人類，長(zhǎng)著上下嘴巴的脊椎動(dòng)物被稱為有頜類，占現(xiàn)生脊椎動(dòng)物物種數(shù)的99.7%。有頜類包括四大類群：盾皮魚綱、棘魚綱、硬骨魚綱和軟骨魚綱，其中前兩個(gè)綱業(yè)已全部滅絕。搞清楚這些大支系之間的親緣關(guān)系，特別是弄清作為陸生脊椎動(dòng)物乃至人類直系祖先的硬骨魚類的起源，硬骨魚綱和軟骨魚綱共同祖先的特征組合，是重建有頜類演化之樹的關(guān)鍵。  
    9月25日，英國《自然》雜志在線報(bào)道了中國科學(xué)院古脊椎動(dòng)物與古人類研究所朱敏研究員領(lǐng)導(dǎo)的古生物學(xué)家團(tuán)隊(duì)在早期脊椎動(dòng)物演化方面取得的進(jìn)展。朱敏等人在中國云南省古老的志留紀(jì)地層中發(fā)現(xiàn)了一條保存完好的古魚，并將其命名為初始全頜魚（Enognathus primordialis）。這條魚雖然在其他方面都保持著盾皮魚綱（zui原始的有頜脊椎動(dòng)物）的身體形態(tài)，但卻已經(jīng)演化出硬骨魚綱（亦稱硬骨脊椎動(dòng)物，包括陸生脊椎動(dòng)物和仍生活在水中的硬骨魚類）的典型頜部結(jié)構(gòu)或面部特征，是古生物學(xué)家夢(mèng)寐以求的，介于這兩大類群之間的“缺失環(huán)節(jié)”，它在古生物學(xué)上的重要意義，類似于始祖鳥、游走鯨和南方古猿等耳熟能詳?shù)?ldquo;過渡化石”。
過去，科學(xué)家對(duì)早期有頜類的了解主要集中在泥盆紀(jì)，因?yàn)橛蓄M類的化石記錄直到這個(gè)時(shí)代才變得豐富起來，泥盆紀(jì)也因此被稱為“魚類時(shí)代”。然而，從泥盆紀(jì)一開始，有頜類四大類群不僅已經(jīng)全部演化出來，而且彼此形態(tài)已經(jīng)極為不同。僅僅憑借泥盆紀(jì)的化石證據(jù)，沒有介于各主要類群之間的過渡化石，是無法確切地了解它們是如何演化而來的。然而，在更古老的志留紀(jì)有頜類留下的化石少得可憐，長(zhǎng)期以來，科學(xué)家只能依靠顯微鏡下才能看到的鱗片，細(xì)小的牙齒或一點(diǎn)點(diǎn)骨頭碎片，“盲人摸象”式地猜測(cè)志留紀(jì)有頜類的模樣。有頜脊椎動(dòng)物的早期歷史籠罩在迷霧之中。 
新發(fā)現(xiàn)的全頜魚生活在距今4.2億年前岡瓦納大陸北緣的近岸水域中，體長(zhǎng)約30厘米，身體扁平，靠著在水底笨拙地游來游去，搜尋柔軟的食物，如藻類、水母和生物碎屑等等為生。它生活的環(huán)境中已經(jīng)存在相當(dāng)大的掠食者，全頜魚必須小心翼翼地避開它們。粗粗看去，很容易認(rèn)為全頜魚是盾皮魚類，特別是后來在泥盆紀(jì)十分繁盛的節(jié)甲魚類的一份子。它們的前半身同樣都包裹在大塊骨片拼成的鎧甲中，這套護(hù)身鎧甲由箱形的軀甲和包覆頭部的頭甲組成，兩者之間由一頸關(guān)節(jié)相連，以便頭可以向上抬起。就連骨片的形狀和排列方式，全頜魚和典型的節(jié)甲魚類之間也只有細(xì)微的差別。然而，如果把全頜魚翻過來，仔細(xì)觀察一下它的頜部，就會(huì)立即認(rèn)識(shí)到它不同于任何節(jié)甲魚，也不同于以往發(fā)現(xiàn)的任何盾皮魚類，因?yàn)樗哂杏补囚~類才有的典型頜部結(jié)構(gòu)或面部特征，即有著一張硬骨魚類才有的嘴巴。
脊椎動(dòng)物的骨骼可分為內(nèi)外兩大骨骼系統(tǒng)。zui原始的頜由無頜脊椎動(dòng)物的鰓弓演化而來。原始的上頜骨稱為腭方軟骨，下頜骨稱為麥?zhǔn)宪浌?，它們都屬于?nèi)骨骼系統(tǒng)，其簡(jiǎn)單的構(gòu)造不能*勝任咬合、剪切和研磨等等功能。因此，隨著有頜脊椎動(dòng)物的演化，屬于外骨骼系統(tǒng)的骨頭不斷被整合入頜部結(jié)構(gòu)，使得頜更堅(jiān)固，更靈活，適應(yīng)多種多樣的需要。外骨骼介入頜部結(jié)構(gòu)的模式，是有頜類四大類群間的根本區(qū)別之一。 
原始硬骨魚類復(fù)雜的外骨骼頜部與其他三大類有頜脊椎動(dòng)物都很不一樣，這讓試圖追溯硬骨魚類起源的古生物學(xué)家很是撓頭。因?yàn)槎芷~的上頜片和下頜片都位于口緣內(nèi)側(cè)，只相當(dāng)于硬骨魚類內(nèi)側(cè)那些不太重要的骨片（犁骨、冠狀骨等），而構(gòu)成硬骨魚頜zui主要的成分——前上頜骨、上頜骨、齒骨等口緣骨片，仿佛是憑空出現(xiàn)一般，在盾皮魚中找不到任何對(duì)應(yīng)。鑒于此，科學(xué)家們長(zhǎng)期以來認(rèn)為前上頜骨、上頜骨和齒骨這些頜部骨骼是在硬骨魚綱這一演化支系中新生的。然而，全頜魚的發(fā)現(xiàn)改變了這一切，過去認(rèn)為硬骨魚綱*的頜部特征，在盾皮魚綱的某些類群中早已演化出來了。
據(jù)朱敏研究員介紹，“基于現(xiàn)有證據(jù)，特別是全頜魚所提供的全新信息，我們使用被稱為分支系統(tǒng)分析的方法，對(duì)大量早期有頜脊椎動(dòng)物進(jìn)行了綜合研究，提出了的有頜類演化譜系。在這一譜系中，盾皮魚類被確證不再是一個(gè)單系或自然類群，而只是一系列較原始有頜脊椎動(dòng)物的集合，而除盾皮魚類外的所有有頜脊椎動(dòng)物，卻很有可能擁有共同的祖先，從而構(gòu)成一個(gè)單系類群。全頜魚跟硬骨魚綱與軟骨魚綱的共同祖先很有可能長(zhǎng)得差不多”。 
全頜魚的發(fā)現(xiàn)實(shí)際上告訴我們，有頜脊椎動(dòng)物的共同祖先向兩個(gè)方向發(fā)展：一支保留并改進(jìn)了盾皮魚類的大型外骨骼骨片，這就是硬骨魚類；另一支則丟失了大型外骨骼，代之以細(xì)小的鱗片和小塊骨片，其中較原始的類群構(gòu)成棘魚，而軟骨魚類是由棘魚中的一支演化而來。
此項(xiàng)研究獲得了國家自然科學(xué)基金委員會(huì)、國家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展規(guī)劃項(xiàng)目和中國科學(xué)院的大力支持。