最近從魚到人的話題上了熱搜，所以筆者想簡單的談一談。掀起這一話題熱度的，是《Nature》雜志以封面文章形式同期發(fā)表團(tuán)隊(duì)的四篇學(xué)術(shù)論文，集中報(bào)道了這批有關(guān)有頜類起源與最早期演化的研究成果。這項(xiàng)成果是基于重慶、貴州志留紀(jì)早期一些魚化石研究衍生而出的。這項(xiàng)研究本質(zhì)上是揭露有頜類生物的崛起，“從魚到人”明顯是一種通俗說法。這里要補(bǔ)充兩點(diǎn)：一是“人類”這個詞在生物學(xué)意義上其實(shí)是人屬。[1]二是人類演化的研究其實(shí)涵蓋了多個學(xué)科領(lǐng)域，包括體質(zhì)人類學(xué)、靈長類學(xué)、考古學(xué)、古生物學(xué)、行為學(xué)、語言學(xué)、進(jìn)化心理學(xué)、胚胎學(xué)和遺傳學(xué)。[2]所以從嚴(yán)格意義上來說，這并不是研究現(xiàn)代人類的起源，請大家不要混淆。
這次所研究的“重慶特異埋藏化石庫”和“貴州石阡化石庫”可謂是研究的地利，其中發(fā)現(xiàn)了三個魚類屬種，即靈動土家魚（表明了連續(xù)鰭褶是有頜魚類偶鰭或者包括人類在內(nèi)的四足動物四肢的雛形）、蠕紋沈氏棘魚（確證了鯊魚等軟骨魚類是從盾皮魚類演化而來）、奇跡秀山魚（其頭甲的橫向裂線是硬骨魚中形成新的頭-頸界線，使得其后的骨片從顱頂分離出去，人類與頸部相連的枕骨即由秀山魚頭頂這道裂隙前的后頂骨演化而來）。當(dāng)然，這些成果對于外行看了肯定是一頭霧水，肯定要舉個例子。
這里就以靈動土家魚的研究為例子，附一系列圖（就是本說說的配圖）[注1]，對靈動土家魚的研究進(jìn)行有關(guān)說明，方便讀者理解。這篇研究靈動土家魚的論文[3]所指向的是成對鰭，即與無頜脊椎動物分化后，在有頜脊椎動物譜系中進(jìn)化而來的。這個研究試圖表明表明，加拉阿斯皮斯類（骨帶類和下頜脊椎動物的姐妹類群）有三條不成對的背鰭，一條近似對稱的下脊索尾和一對連續(xù)的鰓至尾腹外側(cè)鰭。腹外側(cè)鰭類似于其他干顎口中的成對鰭瓣，特別是具有分化胸鰭的頭足類骨帶線蟲的腹外側(cè)脊。這樣一來，腹外側(cè)鰭與脊椎動物成對附屬物起源的鰭褶假說各方面一致。這方面介紹比較有代表意義的文獻(xiàn)是《魚類中鰭和成對鰭的發(fā)育、結(jié)構(gòu)和起源注釋》[4]，大家感興趣的可以自行研究一下。這個結(jié)構(gòu)有什么用呢？我就直接該論文摘要的原文：“盔足類動物是骨鱗類動物和下頜脊椎動物的先決條件，在這種脊椎動物中，成對的鰭最初是作為連續(xù)的胸鰭-骨盆側(cè)鰭出現(xiàn)的，我們的計(jì)算流體動力學(xué)實(shí)驗(yàn)表明，這是被動產(chǎn)生的升力。只有在骨列動物和下頜脊椎動物的莖譜系中，胸鰭才向前分化。隨后的分化將鰭的剩余能力限制在骨盆位置，從而促進(jìn)主動推進(jìn)和轉(zhuǎn)向。”[3]讀到這里，我們也能感受到造化之妙，我們的魚祖先在志留紀(jì)早期就了解并利用了現(xiàn)代水翼船的“水翼”原理，率先演化出世界上最古老的“水翼”結(jié)構(gòu)。
有了上面這個例子，大家就應(yīng)該明白了。對于有關(guān)領(lǐng)域的學(xué)者來說，志留紀(jì)有頜類化石的缺失被稱為“古生物學(xué)史上一個持續(xù)的重大空白”[5]本次研究成果確實(shí)也填上了整個空白。感興趣的朋友也不要擔(dān)心這些東西太簡單，我在這里附了這四篇論文的鏈接。[注2]當(dāng)然，要有一定的知識儲備再去看。比如不了解Karl Gegenbaur提出的基于鰭研究的魚類同源假說，那估計(jì)就是看個寂寞。
（上一回筆者收到一些反饋信息，表示需要通俗易懂。故筆者本次竭盡全力以寫成通俗易懂的水平，以望大家能有很多收獲。后面還附有參考文獻(xiàn)，免得某些朋友覺得筆者寫得太簡單質(zhì)疑而筆者水平。）
[注1]本系列圖有多種來源，譬如其中的圖4A—C引用了Pieretti et al. 2015, PNAS；Freitas et al. 2006, Nature; D, Tanaka et al. 2002, Nature; E. Tanaka 2013; F. Tulenko et al., 2013, PNAS這里不一一列舉。
[注2]
https://www.nature.com/articles/s41586-022-05166-2
https://www.nature.com/articles/s41586-022-05136-8
https://www.nature.com/articles/s41586-022-04897-6
https://www.nature.com/articles/s41586-022-04897-6
參考文獻(xiàn)：
[1]Stringer, C.B. Evolution of early humans. Steve Jones, Robert Martin & David Pilbeam (eds.). The Cambridge Encyclopedia of Human Evolution[M]. Cambridge: Cambridge University Press. 1994: 242.
[2]Heng HH. The genome-centric concept: resynthesis of evolutionary theory[J]. Bioessays.2009, 31 (5): 512–25.
[3]Zhikun Gai, Qiang Li, Humberto G. Ferrón, Joseph N. Keating, Junqing Wang, Philip C. J. Donoghue & Min Zhu.Galeaspid anatomy and the origin of vertebrate paired appendages[J].Nature.2022，609：959–963.
[4]Goodrich, E. S. Notes on the development, structure, and origin of the median and paired fins of fish[J]. Q. J. Microsc. Sci. 1906，50：333–376 .
[5]From fish to human: ancient fossil unearthed in China sheds light on evolution.https://m.haosuyi.cn/news/show-14625.html.[EB/OL].2022-9-29/2022-9-30.
（本文首發(fā)于學(xué)校圖書館的學(xué)生賬號）
