​梦幻鬼鱼打开了窥探人类祖先模样的窗口

梦幻鬼鱼打开了窥探人类祖先模样的窗口

蔡家琛

梦幻鬼鱼

■分类位置：硬骨鱼纲 ■产地：云南省曲靖市麒麟区潇湘街道石灰窑村 ■层位与时代：关底组，志留纪罗德洛世，大约4.25亿年前 ■命名人与命名年代：朱敏等，2009年

在传统的脊椎动物分类中，有颌类通常分为盾皮鱼纲、棘鱼纲、软骨鱼纲和硬骨鱼纲，在现生脊椎动物中，硬骨鱼纲的物种数约占98%。2007年以前，硬骨鱼纲最早的化石记录可以追溯到志留纪，但仅有破碎的化石记录。在加拿大北极地区（距今约4亿年）发现的萨氏交替鱼是之前已知最古老的完整硬骨鱼类化石。在挪威斯匹次卑尔根发现的孔鳞鱼和在美国怀俄明发现的顶嵴鱼是肺鱼基干类群化石的代表，尽管没有萨氏置换鱼完整，但在泥盆系布拉格阶（距今约4.11亿年）发现的它们比前者更为古老。

2007至2008年期间，经过数轮野外艰苦的考察与化石发掘，中国科学院古脊椎动物与古人类研究所的早期脊椎动物课题组终于在曲靖志留纪晚期（大约4.25亿年前）的地层中发现了一件保存几近完整的硬骨鱼标本。随后朱敏等对这件标本进行了深入细致研究，将其命名为梦幻鬼鱼，并于2019年在英国《自然》杂志上发表。同期配发的美国芝加哥大学迈克∙科茨教授的评述文章称：朱敏等为解开围绕有颌类分化和硬骨鱼类起源的重重谜团“提供了一条活灵活现的古鱼”，“至关紧要的是，这条鱼代表着人类遥远祖先的一个分支，它不但罕见地被完整保存下来，而且出人意料的古老”。

梦幻鬼鱼其属名来源于汉语拼音gui（鬼）和yu（鱼），种名来源于希腊语oneiros （梦中的、幻想的），意指该鱼是一条来自梦里、拥有原始有颌脊椎动物梦幻特征组合的古鱼。实际上，鬼鱼这个通俗易懂的拼音属名中的“鬼”字还另有含意，这个鬼字暗合“ghost lineage”（“幽灵支系”或“鬼支”）一词之意。单从种属名字来看，梦幻鬼鱼这条鱼不仅是科研工作者梦想中的精灵，而且还是脊椎动物“从鱼到人”演化链条中一个关键的缺环。

梦幻鬼鱼汇集了有颌类的众多原始特征，这些特征过去分别出现在有颌类的不同类群。鬼鱼的内颅与肉鳍鱼类尤其是斑鳞鱼很相似；膜质骨上的脊状纹饰则更接近于辐鳍鱼类；背鳍及肩带又具有与盾皮鱼类、棘鱼类以及软骨鱼类相似的棘刺。作为最古老的保存近乎完整的肉鳍鱼，鬼鱼使我们对硬骨鱼纲的起源与早期分化有了更深入的了解，为揭示硬骨鱼类重要特征的出现序列、深入探讨包括硬骨鱼纲在内的有颌类各大类群间的相互关系提供了关键化石证据，鬼鱼的发现也为辐鳍鱼类与肉鳍鱼类分异时间的确定提供了重要资料。

保存近乎完整的志留纪硬骨鱼化石——梦幻鬼鱼的发现为志留纪潇湘脊椎动物群的建立与深入研究打开了一个窥探我们祖先模样的窗口。后续的野外发掘和室内研究工作表明，潇湘脊椎动物群具有令人惊叹的多样性，除已描述发表的盔甲鱼类长孔盾鱼，盾皮鱼类初始全颌鱼、长吻麒麟鱼及阔背志留鱼，肉鳍鱼类梦幻鬼鱼、钝齿宏颌鱼及丁氏甲鳞鱼等以外，还包括大量新近发现并修理出来的珍稀化石材料。该动物群中脊椎动物化石门类之多、保存之精美完整、数量之丰富，在世界其他地方至今还从未发现过，让国际同行艳羡不已。潇湘脊椎动物群的研究潜力十分巨大。

梦幻鬼鱼无愧“志留纪潇湘脊椎动物群第一鱼”的称号。我们从哪里来？我们的祖先从哪里来？曾在曲靖生活的4.25亿年前的古鱼已给出了部分答案。

“幽灵支系”是什么？

简单地说，幽灵支系就是没有化石记录，纯粹通过分析生物间亲缘关系而推断出来的一段演化支系。由于化石记录的缺失，某一类群化石在地层中存在的年限不可能完全涵盖这个类群的实际生活时限，未被化石记录涵盖的支系就是“幽灵支系”。

既然没有化石记录，那么我们是如何得知“幽灵支系”的存在的呢？大概从1970年开始，古生物学家开始使用逻辑上更严谨的办法——分支系统学，通过生物间共有的“祖征”和部分生物特有的“衍征”来确定生物间的亲缘关系，重建演化之树，得到一个演化的发育关系图，伴随着分子钟技术的不断发展，使得我们可以越来越精确地确定演化树上各个节点的时间，这样就可以大致推断出某一类群实际存在的时间范围，这一推断出的时间范围没有化石记录覆盖的部分，就是幽灵支系。

最著名的“幽灵支系”例子之一是拉蒂迈鱼。20世纪30年代在南非发现了现生的拉蒂迈鱼，1997年又在印度尼西亚发现了另一种棕灰色的拉蒂迈鱼，根据DNA测试分析，这两个种的拉蒂迈鱼在4000至3000万年前从一个共同祖先分开，走上各自的演化道路。拉蒂迈鱼属这一支，从通过分支系统学分析得到的系统发育树来看，是在三叠纪中期（约距今2.47亿年）就同它的姐妹群分开了。但时至今日，古生物学家们除了现存的两种拉蒂迈鱼外，并未发现任何拉蒂迈鱼属的化石。这段化石记录的空缺使得拉蒂迈鱼成为一个2.47亿年的“幽灵支系”。

（策划组稿：徐鸿昌李强）