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化石鱼揭示了最古老的已知“下巴”

我提到海洋,很难不去想下颚。 深水有许多长满牙齿的嘴巴:鲨鱼和海豚的捕熊器,浅水鱼和珊瑚的松弛嘴唇,以及巨鲸的鲸须过滤器间隙。 几百万年前,鱼下颚最终从海中爬出,并产生了我们今天拥有的下颚脊椎动物。

但是这样的进化创新是什么时候出现的呢? 在中国南方发现的一对化石表明,答案可能比以前认为的要深数千万年。 这些发现——包括保存完好的早期鱼类新物种、已知最古老的脊椎动物牙齿和大量装甲鱼——在四年的时间里于周三发表。 大自然中的叶子.

密歇根大学古生物学家马特弗里德曼说,他没有参与这项研究,但写道 伴随自然论文的透视论文。

4.19-3.59亿年前的化石记录中,鱼颚在被称为鱼时代或泥盆纪的时期爆发。 芝加哥大学的古生物学家迈克尔·科茨(Michael Coates)没有参与这些新论文,他说,这个年龄的所有鱼“都清楚地写在了它们的身上”。 它们包括古老的群体,如无颌鱼、早期的无颌鱼亚种,称为盾皮鱼,以及新兴的新物种,如软骨鱼和硬骨鱼。 第一条在陆地上跳跃的鱼。

其中一篇论文,瑞典乌普萨拉大学的古生物学家、化石历史的作者 Per Ahlberg 说。 但直到最近,一方面可以统计有用的志留纪化石的数量。

中国科学院古生物学家、其中一篇研究论文的作者杰杰群说,十年前,研究人员开始系统地调查中国志留纪晚期 4.25 亿年前的岩石。 他们获得了完整的早期颚鱼化石。

受此鼓舞,他们挖掘了古老的岩石。 2020年,这些钓鱼探险有一个高峰:重庆以外的一对沉积物。

这两个化石床相隔几百万年,每个都有不同的物种。

阿尔伯格博士说,这张有 4.36 亿年历史的床里有“水族馆大小的小鱼”,只有几厘米长,代表着已知最古老的全颚鱼。 它们中的大多数是一种扁平的盔甲型斑块皮肤,称为奇异鱼,可能生活在海底。 还有一种与鲨鱼和鳐鱼有关的软骨鱼,但其装甲板与无关皮肤的装甲板相似——这一发现表明,早期的类似鲨鱼的物种保留了在鱼类家族树早期分支中发现的装甲板.

布里斯托大学古生物学家、论文作者菲利普·多诺霍(Philip Donoghue)说,该遗址最引人注目的标本是一种名为 Tujiaaspis livingus 的无颌鱼。 从化石记录中已知该物种家族的数千个头盾,但 Tujiaaspis 保留了第一个已知的身体。 它带来了一个惊喜:一组从头骨伸出的成对鳍,多诺霍博士及其同事认为,这可能是在有颚类动物中发现的胸鳍和腹鳍的前体,这导致了鱼的手臂和腿移动到地面。 此前,研究人员认为,这两组鳍是在无颌鱼和无颌鱼之间分别进化而来的。

“它颠覆了关于成对附属物如何产生的传统观念,”多诺霍博士说。

第二个遗址有 4.39 亿年的历史,保存了更多重要的化石。 一片叶子描述了一种叫做梵净山亚的动物的一组刺、鳞片和头板, 对于后来的软骨鱼例子,它们都死了。 另一个记录了连接牙齿的螺旋- 迄今为止最古老的脊椎动物 来自一种名为 Qiodus dupis 的鱼。 这两种动物都属于软骨鱼类的一个分支,软骨鱼类是一种软骨鱼,包括现代鲨鱼、鳐鱼和鼠鱼。 (鲑鱼和人类等硬骨鱼是另一个分支。)

弗里德曼博士说,该地点的鲨鱼亲属的存在表明,软骨鱼和硬骨鱼之间的分裂确实发生在志留纪早期。 总之,这两个地点将脊椎动物颌骨和牙齿的起源推后了大约 1400 万年。

弗里德曼博士说:“这是与商定年表的重大转变,”这将迫使人们对早期海洋生态系统进行彻底的重新考虑。

现在,颚鱼似乎早在奥陶纪生物多样性大的时期就已经出现了,这一时期是 4.85 亿至 4.45 亿年前,海洋无脊椎动物统治的时期。 科茨博士说,这一时期已知的少数鱼没有下颚,而且通常不起眼。 “它们看起来就像披着盔甲的蝌蚪,”他说。 “所以你最不希望看到的是原始鲨鱼和原始骨鱼同时在四处游荡。”

随着古生物学家对中国早期志留纪岩石的深入挖掘,他们发现了更多种类的鱼类。 当谈到第一条颚鱼时,研究人员可能很快就会发现他们需要一艘更大的船。

“很有可能会有更多的发现,”阿尔伯格博士说。 “这是一个被过度使用的短语,但我的意思是:这有望彻底改变我们对有颌脊椎动物进化第一阶段的理解。”

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