中科院古脊椎所盖志琨团队:揭秘4亿年前古鱼类演化之谜
中科院古脊椎所盖志琨团队:揭秘4亿年前古鱼类演化之谜
2023年5月的一天,江西省九江市武宁县澧溪镇,几位年轻的古生物研究人员正在土石坑内小心翼翼地挖掘着。当他们发现一块看似普通的石头时,立刻兴奋地喊道:“盖老师,来看看这个!”
中国科学院古脊椎动物与古人类研究所研究员盖志琨仔细端详着这块石头,脸上露出了笑容。这是一块4亿多年前的九江江夏鱼化石,属于已经灭绝的盔甲鱼类。这一发现不仅丰富了科学家对古生物多样性的认识,更为颌起源这一世界性难题提供了新的线索。
颌起源是古生物学领域的一个重大科学问题。要解开这个谜题,科学家们需要找到一种生物,它具有分开的鼻囊或鼻孔,但没有颌。这种生物就是甲胄鱼类,而其中的盔甲鱼类是东亚特有种,目前只在中国和越南北部发现过。
盖志琨对盔甲鱼类的研究始于2002年。那一年,他在浙江长兴发现了最原始的真盔甲鱼——曙鱼。这个指甲盖大小的标本虽然微小,却蕴含着巨大的科学价值。它位于现生无颌类和有颌类之间,是颌起源的关键环节。
然而,研究之路并非一帆风顺。由于当时中国的同步辐射技术尚未发展起来,研究一度陷入停滞。直到2006年,盖志琨带着曙鱼标本前往瑞士进行同步辐射扫描,才揭示了盔甲鱼作为颌起源中间环节的重要地位。
2023年,盖志琨团队再次取得重大突破。他们通过对中国盔甲类和4.58亿年前奥陶纪显褶鱼的研究,建立了有颌类脑颅早期演化序列。这一成果发表在国际顶级期刊《自然》上,为理解颌的起源提供了新的化石证据。
在另一项重要研究中,盖志琨团队在广西早泥盆世特异埋藏生物群中发现了九尾狐甲鱼。这是首个完整保存尾鳍的盔甲鱼类,其下歪尾和9个手指状分叉的尾鳍结构,解决了困扰学术界百年的盔甲鱼类头后身体解剖难题。这一发现被法国科学院院士Philippe Janvier在《自然》杂志上专门评述,认为它最终证明了盔甲鱼类的尾鳍结构与有颌类相反,揭示了脊椎动物演化史上的一次重要革命。
盖志琨团队的另一项重要发现是关于喷水孔的演化。他们揭示了人类中耳与鱼类喷水孔之间的演化关系,这一发现历时200年才得以证实。研究表明,人类的中耳是从鱼类的喷水孔演化而来,而喷水孔最初是鱼类的重要呼吸器官。这一发现不仅揭示了生物演化中的奇妙转变,也为理解人类听觉系统的起源提供了新的线索。
这些重要发现展示了盖志琨及其团队在古生物学领域的卓越贡献。他们通过持续的研究和技术创新,不断推动着人类对生命演化历程的理解。随着我国首台高能同步辐射光源(HEPS)预计于2024年投入使用,相信未来将会有更多重要的古生物发现,为我们揭示地球生命演化的奥秘。