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人類中耳由魚鰓演變而來 長興4.38億年前魚化石為證 首次揭密百年科學難題
2022-06-23 10:32

人類中耳由魚鰓演變而來
長興4.38億年前魚化石為證  首次揭密百年科學難題

  近日,國際學術期刊《生態和演化前沿》發表中國、瑞典、英國三國科學家的最新研究成果,首次揭示人類中耳由魚鰓演變而來。而為揭秘這一百年科學難題提供確切解剖和化石證據的,是在長興發現的4.38億年前的曙魚。
  中國科學院古脊椎動物與古人類研究所研究員蓋志琨是論文的第一作者。2003年,他在長興一帶找到了曙魚化石。通過對化石的研究,首次證明了人類的中耳是從魚類的鰓演變而來。他說,這些化石主要是在小浦鎮八都岕的一個采石場中發現的,“我就在當地老鄉家里借住,每天就跟當地的采石工人一起干活,工人在前面采,我在后面撿,每次一撿就是個把月。”
  循著采石場這一線索,記者找到了小浦村工作人員,輾轉詢問后得知,2002年左右,小浦電廠建設灰庫的確從附近采石場運石料,地點和時間大抵對得上。但是尋找當初蓋志琨借助的老鄉和同他一起的采石工人,卻十分困難。
  2002年,正是采石場負責人交接的年份。2002年,當時的南周村、小浦村、塘渚村等幾個村子合并成如今的小浦村,當時任采石場負責人的錢鳳群也卸去職務,到村里任職,對是否有這樣一名科研人員前來研究化石,他沒什么印象。由于采石場已經停用,當時接任的負責人早就離開長興,聯系上后也表示,每天來采石場看石料的人很多,自己已經沒有印象了。
  正在記者感覺遺憾,擔心可能就此找不到線索時,錢鳳群突然開口了:“你說的那種化石,我見過。石頭上印著魚的,最大有五六十公分長,還有一些石頭上面看著像蕰草,一根一根的,我那時候還撿了很多放在邊上,有空的時候就去看看。還搬了一塊很大的回家,不過好多年了,慢慢的花紋就看不出來了。”
  在錢鳳群的帶領下,我們一起來到了蓋志琨當年發現曙魚化石的采石場。幾年前,小浦新建從郎山到八都岕的公路,采石場從中間被破開,分布在公路兩側。只見眼前的山高20米左右,由于礦石開采,山的剖面直接展示在我們面前,可以很明顯看到山體是分層的,上半部分顏色偏淺,越接近地面顏色越深,現場還有很多零碎的石頭。錢鳳群說,當年他就在采石場發現了很多帶有模糊圖案的石頭,大部分都在山體的中下層。
  “你看這個高度位置,石頭顏色比較深的,我們當地叫紫砂石,表面有一層黑乎乎的釉一樣的物質,有一些線條和模糊的花紋。”錢鳳群邊說,邊找出幾塊體積較大的深色石頭,指著上面的花紋,“有一些就是這樣像水草的花紋,這種石頭比較多,還有一些比較長,花紋像魚骨頭一樣的。”
  見多了水草紋路和魚骨紋路的石頭,再結合這里的地勢,錢鳳群的腦中有了一個大膽的猜想:“周圍山也不高,有海草有魚,我就猜想這個地方要么以前是海底,就是相對來說比較淺。”
  和錢鳳群的猜想不一樣,作為專業研究人員,蓋志琨則更專心于探究這背后的奧秘。他說,長興的古地理環境適合包括曙魚在內的多種古魚類生存。曙魚化石距今4.38億年,此前還有中科院研究員在長興發現和曙魚同屬4億多年前志留紀的顧氏長興魚和雷曼煤山魚。“在4億多年前的時候,這里就是一片海,叫下揚子海。長興正好在華夏古陸的邊緣,水比較淺。河流把陸地上的這種物源、食物碎屑帶到海底,非常適合古魚類的生存繁殖,奠定了長興能有演化這么多魚類的條件。”
  沉睡4.38億年后,曙魚化石“一醒驚天下”。目前,學術界有充分的胚胎和化石證據證明,人類中耳是從魚類的噴水孔演化而來。 但噴水孔又從何而來,曙魚化石的現世,揭開了這個科學界猜測百年的謎團。
  蓋志琨說,關于人類中耳的演變,研究人員此前追溯到了魚的噴水孔,但是再往前就追溯不到了。各國研究人員通過在各個門類的魚中尋找,想找到沒有退化的噴水孔是鰓的證據,但是科學界猜測了一百多年,都沒能找到確切證據。通過對曙魚化石的研究,證明了噴水孔確實曾經是鰓。
  這個發現,對整個脊椎動物的演化有合理起源發揮了不可替代的作用,填補了古脊椎動物早期演化中的缺失環節。“現生有頜類和現生無頜類之間存在巨大的生態鴻溝,這個鴻溝就說明有一個演化的缺失環節,這個缺失環節現在好多都在曙魚身上發現了。”如今,曙魚作為演化發育生物學的一個經典案例,已經被選入多個國家的十幾種教科書,被認為是跟始祖鳥、魚石螈、提塔利克魚一樣重要的演化的缺失環節。“咱這個曙魚全身都是寶,我這輩子就研究它了,它每一個地方都能寫篇好文章,每一個特征都值得我們去給大家講一個演化故事。”蓋志琨說。

編輯:張彪
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