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人类中耳由鱼鳃演变而来 长兴4.38亿年前鱼化石为证 首次揭密百年科学难题
2022-06-23 10:32

人类中耳由鱼鳃演变而来
长兴4.38亿年前鱼化石为证  首次揭密百年科学难题

  近日,国际学术期刊《生态和演化前沿》发表中国、瑞典、英国三国科学家的最新研究成果,首次揭示人类中耳由鱼鳃演变而来。而为揭秘这一百年科学难题提供确切解剖和化石证据的,是在长兴发现的4.38亿年前的曙鱼。
  中国科学院古脊椎动物与古人类研究所研究员盖志琨是论文的第一作者。2003年,他在长兴一带找到了曙鱼化石。通过对化石的研究,首次证明了人类的中耳是从鱼类的鳃演变而来。他说,这些化石主要是在小浦镇八都岕的一个采石场中发现的,“我就在当地老乡家里借住,每天就跟当地的采石工人一起干活,工人在前面采,我在后面捡,每次一捡就是个把月。”
  循着采石场这一线索,记者找到了小浦村工作人员,辗转询问后得知,2002年左右,小浦电厂建设灰库的确从附近采石场运石料,地点和时间大抵对得上。但是寻找当初盖志琨借助的老乡和同他一起的采石工人,却十分困难。
  2002年,正是采石场负责人交接的年份。2002年,当时的南周村、小浦村、塘渚村等几个村子合并成如今的小浦村,当时任采石场负责人的钱凤群也卸去职务,到村里任职,对是否有这样一名科研人员前来研究化石,他没什么印象。由于采石场已经停用,当时接任的负责人早就离开长兴,联系上后也表示,每天来采石场看石料的人很多,自己已经没有印象了。
  正在记者感觉遗憾,担心可能就此找不到线索时,钱凤群突然开口了:“你说的那种化石,我见过。石头上印着鱼的,最大有五六十公分长,还有一些石头上面看着像蕰草,一根一根的,我那时候还捡了很多放在边上,有空的时候就去看看。还搬了一块很大的回家,不过好多年了,慢慢的花纹就看不出来了。”
  在钱凤群的带领下,我们一起来到了盖志琨当年发现曙鱼化石的采石场。几年前,小浦新建从郎山到八都岕的公路,采石场从中间被破开,分布在公路两侧。只见眼前的山高20米左右,由于矿石开采,山的剖面直接展示在我们面前,可以很明显看到山体是分层的,上半部分颜色偏浅,越接近地面颜色越深,现场还有很多零碎的石头。钱凤群说,当年他就在采石场发现了很多带有模糊图案的石头,大部分都在山体的中下层。
  “你看这个高度位置,石头颜色比较深的,我们当地叫紫砂石,表面有一层黑乎乎的釉一样的物质,有一些线条和模糊的花纹。”钱凤群边说,边找出几块体积较大的深色石头,指着上面的花纹,“有一些就是这样像水草的花纹,这种石头比较多,还有一些比较长,花纹像鱼骨头一样的。”
  见多了水草纹路和鱼骨纹路的石头,再结合这里的地势,钱凤群的脑中有了一个大胆的猜想:“周围山也不高,有海草有鱼,我就猜想这个地方要么以前是海底,就是相对来说比较浅。”
  和钱凤群的猜想不一样,作为专业研究人员,盖志琨则更专心于探究这背后的奥秘。他说,长兴的古地理环境适合包括曙鱼在内的多种古鱼类生存。曙鱼化石距今4.38亿年,此前还有中科院研究员在长兴发现和曙鱼同属4亿多年前志留纪的顾氏长兴鱼和雷曼煤山鱼。“在4亿多年前的时候,这里就是一片海,叫下扬子海。长兴正好在华夏古陆的边缘,水比较浅。河流把陆地上的这种物源、食物碎屑带到海底,非常适合古鱼类的生存繁殖,奠定了长兴能有演化这么多鱼类的条件。”
  沉睡4.38亿年后,曙鱼化石“一醒惊天下”。目前,学术界有充分的胚胎和化石证据证明,人类中耳是从鱼类的喷水孔演化而来。 但喷水孔又从何而来,曙鱼化石的现世,揭开了这个科学界猜测百年的谜团。
  盖志琨说,关于人类中耳的演变,研究人员此前追溯到了鱼的喷水孔,但是再往前就追溯不到了。各国研究人员通过在各个门类的鱼中寻找,想找到没有退化的喷水孔是鳃的证据,但是科学界猜测了一百多年,都没能找到确切证据。通过对曙鱼化石的研究,证明了喷水孔确实曾经是鳃。
  这个发现,对整个脊椎动物的演化有合理起源发挥了不可替代的作用,填补了古脊椎动物早期演化中的缺失环节。“现生有颌类和现生无颌类之间存在巨大的生态鸿沟,这个鸿沟就说明有一个演化的缺失环节,这个缺失环节现在好多都在曙鱼身上发现了。”如今,曙鱼作为演化发育生物学的一个经典案例,已经被选入多个国家的十几种教科书,被认为是跟始祖鸟、鱼石螈、提塔利克鱼一样重要的演化的缺失环节。“咱这个曙鱼全身都是宝,我这辈子就研究它了,它每一个地方都能写篇好文章,每一个特征都值得我们去给大家讲一个演化故事。”盖志琨说。

编辑:张彪
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