一條4億年前的古魚，與包括人類在內的現代有頜類動物會有什麼關係？前不久，中國科學院古脊椎動物與古人類研究所朱幼安、盧靜、朱敏領導的中國、澳大利亞、英國和瑞典學者組成的國際合作研究團隊，通過對一塊4億年前的“鴨嘴獸古魚”化石標本深入研究並獲得重要進展，該成果論文在國際學術期刊《當代生物學》上發表。

“鴨嘴獸古魚”化石標本的CT重建，顯示其顱頂甲、腦顱、腦腔和內耳骨迷路結構。中國科學院古脊椎動物與古人類研究所研究團隊/供圖

“鴨嘴獸古魚”（前景中央）和其他史前魚類復原圖。畫面上方的大白鯊和人類潛水員為現代有頜脊椎動物的代表。楊洪宇鄭秋暘/繪

這一中外科學家最新研究發現並提出有頜脊椎動物早期演化新框架，認為“鴨嘴獸古魚”與包括人類在內的現代有頜類動物，是生物進化史上較近的“親戚”。

遠古“親戚”

據論文第一作者朱幼安介紹，大多數脊椎動物，包括人類自身均屬於有頜類，即有頜的脊椎動物。從頜的起源，到現代有頜類最近共同祖先出現之間，為一群被統稱為“盾皮魚類”的早期有頜魚類所填充，現代有頜類共同的“身體藍圖”，以及許多重要器官特徵的起源，都需要到這中間去尋找。

布林達貝拉魚，就是一種中等體型的“盾皮魚類”，生活在4億年前澳大利亞東部的陸表淺海礁區。1980年，澳大利亞學者認為布林達貝拉魚是一種很原始的古魚類。不過，受限於當時技術手段，該魚的內耳半規管和內淋巴系統等細節，無法確切得知。

最新的國際合作研究中，朱幼安等人應用高精度CT掃描數據，對兩件新的布林達貝拉魚頭部標本掃描和研究後發現，正是在過去不可知的區域內，隱藏著十分重要的信息——布林達貝拉魚內耳的上部和下部界限分明，前後半規管以發達的總腳和橢圓囊上腔相連，這與之前所知的其他“盾皮魚類”內耳十分不同，而與現代有頜類相似。

“事實上，這一系列特徵可以在包括人類在內的大部分現代有頜類中找到。”朱幼安說。

據他介紹，此次研究發現，布林達貝拉魚擁有發達的內淋巴囊，該內淋巴囊向內通過一垂直小管與內耳前庭相連，向外又由穿透顱頂的內淋巴管與外界相通，這與現代有頜類，特別是與軟骨魚類模式基本一致，進一步支持了布林達貝拉魚與現代有頜類較近的關係。

新假說

學界對最早期有頜類演化關係的爭論由來已久。

傳統觀點認為“盾皮魚類”形成一個自然類群，近年來，許多學者認為“盾皮魚類”只是許多最早期有頜類的集合，代表了從無頜的甲胄魚演化到硬骨魚軟骨魚之間一系列的中間狀態。

論文通訊作者盧靜說，合作團隊除對布林達貝拉魚內耳進行研究外，還通過CT掃描數據，對布林達貝拉魚顱頂甲骨片做了重新訂正，並認為一些過去歸為布林達貝拉魚自有的特化性狀，實際上可以與現代有頜類比較。

根據這些新加入的數據，合作團隊詳細釐定有頜類特徵矩陣，對其進行的分析結果發現，基於最簡約假設的系統演化樹與之前假說有較大區別。在新提出的假說中，“盾皮魚類”確實不能構成一個單系或自然類群。

盧靜說，布林達貝拉魚的最新研究，展現出對過去經典標本的重新認識和對現有早期脊椎動物演化框架的衝擊。近期，在我國發現了大量保存完好的志留紀（距今約4.4億至4.19億年）有頜魚類，它們已經非常接近頜起源的時間和系統演化節點。

“後續的深入研究將提供全新資料，有望在頜的起源、有頜類早期演化框架等一系列重大科學問題上取得重要突破。”盧靜說。