蠕纹沈氏棘鱼

颌”是什么？颌就是可以上下开闭的嘴巴。颌骨就是上颌与下巴，对，没错，在我们常见的脊椎动物里，99.8%的都属于这一类，就是有颌类。进化出颌骨和牙齿是生物进化中的里程碑事件，过去发现的最早牙齿化石诞生于大约 4.25 亿年前，这次的新发现将有颚类牙齿出现的日期提前到大约 4.39 亿年前，比原来提早了 1千4 百万年。

我们根据科学家的研究，来梳理一下这个过程。

文昌鱼是脊椎动物的祖先，它是介于无脊椎动物和脊椎动物之间的过渡型动物，是最原始的脊索动物，同时，文昌鱼也是原始鱼类的祖先，文昌鱼是研究脊椎动物进化的模式生物，终生都具有背神经管、脊索和咽鳃裂。头部被称为脑室，是因为头部神经索部分比较粗大，但并不是真正的脑。文昌鱼明显含有类似于脊椎动物的基于胶原蛋白的骨骼元素，其组织学、基因表达模式和骨骼形成的基因调控网络（分化途径）都与脊椎动物软骨十分相似。

文昌鱼接下来的节点动物是圆口纲的七鳃鳗，它们也被称为无颌类，它们没有下颌，摄食方法是将含有微小动物和沉积物的水吸入口中，多数生活在水里，因为身体像鱼形动物，因此被称为无颌鱼类。

无颌类的一支进化出有颌生物，然后继续进化出很多种类的鱼，其中甲胄鱼纲（Ostracoderms，没有下颌，鳃已经完全用于呼吸不再用于进食，后来被划分到无颌总纲）和盾皮鱼纲（Placodermi，最低等的有颌类脊椎动物）已经在泥盆纪灭绝了，

甲胄鱼纲

在志留纪—泥盆纪时期，生活在水里的鱼类是唯一的脊椎动物，所以这一时期也被称为“鱼类的时代”。鱼类大体分为软骨鱼和硬骨鱼以及盾皮鱼纲，在硬骨鱼中又被分为两类：辐鳍鱼类与肉鳍鱼类。而现在动物学认为的鱼类中软骨鱼类生存至今，硬骨鱼类的一支进化出四足动物。

硬骨鱼类进化成四足动物的是肉鳍鱼，而辐鳍鱼类至今还生活在海洋中，繁衍出了一个庞大的种族。大约在3.8亿年前，当时（泥盆纪）鱼类已经掌控了海洋，于是肉鳍鱼在寻找另外的生存空间，一条肉鳍鱼类登上陆地，肉鳍鱼登上陆地的一小步，是生物进化的一大步，它们与我们常见鱼类（辐鳍鱼）的区别是鱼鳍的不同。

肉鳍鱼鱼鳍中有一个中轴骨，并有明显的肌肉组织，肉鳍的内骨骼非常重要，在失去水的浮力的情况下，这类鱼的鱼鳍可以支撑自己的身体，没有它们，鱼类就不能支撑自己的身体，也就难以上陆。它们是四足脊椎动物，四肢就是从它们的肉鳍进化而来，从上臂到前臂分为肱骨、桡、尺骨、腕骨、掌骨和指骨。可以说肉鳍鱼的形态和四足类动物的演化有直接的关联性，为现今的生态系统的成形奠定了基础。

陆地所有的哺乳动物、两栖动物、爬行类动物，它们的祖先都是肉鳍鱼。在8000万年前的时候，偶蹄目的一支决定重回海洋，最终演化成了鲸鱼，成为了海洋的主宰。

这个时候我们就可以得出一个完整的进化路径，原始两栖类→原始爬行类→鸟类和哺乳类，恐龙就属于爬行动物。这其实就是对陆地环境适应而出现的变化。（海纳螈是最早的两栖动物，刚由肉鳍鱼类演化而来，然后两栖类慢慢发展，最早的爬行类拉哥岩龙出现，最后出现似哺乳动物犬齿兽。）

而在恐龙灭绝之后，哺乳类进行了一次残酷的优胜劣汰的抉择，胎生和哺乳成为了它们进化的方向，哺乳动物中的有袋类，卵生类都被迅速淘汰。

人类正是在这一次又一次的进化过程当中脱颖而出，进化出来了发达的大脑，并且消化系统、排泄系统、生殖系统互相分离，学会了劳动，懂得了思考。

从肉鳍鱼到两栖类再到爬行类然后到我们熟知的古猿，再到智人。人类通过4亿年的进化才拥有了智慧。

在这里我们要说一下，肉鳍鱼起源于中国，1993年张弥曼教授与朱敏博士在这一地区发现了肯氏鱼，经过研究，揭示了中国南方是肉鳍鱼类的起源中心，1999年、2001年先后在英国《自然》杂志发表相关论文。2012年，中科院古脊椎动物与古人类研究所研究员朱敏等人，又在云南昭通早泥盆世布拉格期地层中，发现了迄今为止最早的空棘鱼化石——云南孔骨鱼。再次证明了肉鳍鱼起源于中国南方，英国杂志《自然》再次报道了朱敏等人的这一最新发现。这些都实证了肉鳍鱼类起源中国。

最早期肉鳍鱼的化石材料几乎都是在中国发现的，Zhu et al. (2009)

那肉鳍鱼为什么会上岸，科学家们提出了两种假说。第一种，在泥盆纪的末期，虽然海洋仍据地球的一大部分，但随着陆地面积的增多，鱼类生活的环境变得干旱，它们需要寻找其他适宜生活的水环境，从而爬上陆地演化四肢。另一种假说则更加有趣：在当时的生态环境中，陆地已经出现了植物和无脊椎动物，为肉鳍鱼类提供了新的捕食环境，既能占用陆地上空白的生态位，又能躲避水中的竞争，这也是四足动物起源的一种假说。

这次科学家研究的意义，主要在哪里呢？我们刚刚说了肉鳍鱼是发展于泥盆纪（4.05亿年前—3.5亿年前）。

而从泥盆纪再往前推一个时代，我们叫志留纪。但到了这个时代，大概4.2亿到4.4亿年的时候，化石记录非常零星。基本上有颌类的材料就是像这样的一些棘刺啊，这样的一些鳞片啊，而关于早期有颌类生物（也就是有颌类和无颌类之间的过渡类型）仍存在3500万年的化石记录空白。所以基本上对我们有颌类的祖先的认识，就是有点盲人摸象，我们只有掌握了掌握了充足的化石资料，那文昌鱼-无颌类-有颌类-肉鳍鱼-陆地四足动物这样的一个进化过程才可以完全拼凑出来。

这次科学家不仅找到了相当数量的有颌类化石，还找到了无颌类到有颌类之间的过渡类型，这种填补进化史空白的发现，自然值得4篇Nature，也值得一个封面。

最新发现的5种志留纪古鱼新属种的三维艺术复原，从上到下分别为蠕纹沈氏棘鱼（Shenacanthus vermiformis）、新塑梵净山鱼（Fanjingshania renovata）、双列黔齿鱼（Qianodus duplicis）、灵动土家鱼（Tujiaaspis vividus）和奇迹秀山鱼（Xiushanosteus mirabilis）

可以说此次发现的重庆特异埋藏化石库是继澄江生物群、热河生物群之后，又一个在我国发现的、为探索生命之树演化重要节点提供大量关键证据的世界级特异埋藏化石库。它证实最迟到4.4亿年前，有颌类各大类群已经在我国华南地区欣欣向荣。到志留纪晚期，更多样、更大型的有颌类属种出现并开始扩散到全球，开启了鱼类登陆并最终演化为人类的过程。