文/鄧濤：中國科學(xué)院古脊椎動物與古人類研究所副所長、研究員
生物進(jìn)化規(guī)律遵循從水生到陸生、從低等到高等、從簡單到復(fù)雜的規(guī)律，而人的進(jìn)化最早可以追溯到一條魚。
地球的壽命已經(jīng)長達(dá)46億年，生命的誕生是在距今38億年前，而魚類作為最古老的脊椎動物，它的出現(xiàn)卻是很久以后的事了。據(jù)中國科學(xué)院古脊椎動物與古人類研究所研究員鄧濤介紹，發(fā)現(xiàn)于云南澄江動物群的海口魚，是迄今發(fā)掘出的最古老的魚類，它可以追溯到距今5.3億年前的寒武紀(jì)。
到了4.08億年前~3.62億年前的泥盆紀(jì)，有一種魚率先爬上了陸地，變成了四足動物，它們首先進(jìn)化形成了像蠑螈、娃娃魚這樣的兩棲動物，而后才變成了爬行類。
中生代是爬行動物的天下，其中的一些爬行動物成功演化成了恐龍、翼龍、魚龍這樣的絕對霸主，而同時期，有一支爬行動物進(jìn)化成了哺乳動物。在當(dāng)時，哺乳動物不過是區(qū)區(qū)的配角。誰知由于地球環(huán)境的驟變，生態(tài)空間的主宰者也徹底改變了。
從新生代起，哺乳動物真正登上了歷史舞臺，食肉動物、嚙齒動物、有蹄動物等紛紛出現(xiàn)，當(dāng)然也包括靈長類?！坝幸馑嫉氖?，從最原始的哺乳動物到現(xiàn)在的獅、虎、馬、兔、象等，中間經(jīng)歷了許多個進(jìn)化階段，形態(tài)也發(fā)生了很大變化，唯獨靈長類幾乎是從最早的哺乳動物直接變化而來的?！编嚌f，這也是為什么人類在身體機能的進(jìn)化上不如其他哺乳動物的原因。
而提到人的進(jìn)化，人們總是好奇，為什么現(xiàn)在靈長類沒有再進(jìn)化成人？同問，為什么再也沒有一條魚能夠變成人？
鄧濤解釋，這是因為所有物種都是單一起源，每一個物種的進(jìn)化方向都是不同的，一旦進(jìn)化的方向發(fā)生了分叉，就只能沿著各自的方向繼續(xù)發(fā)展，不可能再有交集。
近年來，中國科學(xué)院古脊椎動物與古人類研究所的科研人員或是獨立或是與國外學(xué)者合作，不斷找到新的化石證據(jù)，一點一滴還原從魚到人的過程。
從無頜到有頜
早期的魚類奇形怪狀，它們與人類的重要不同是沒有上下頜。因此，鄧濤指出，頜的起源是脊椎動物演化中的一個關(guān)鍵事件，它標(biāo)志著脊椎動物由被動的濾食性生活向主動的捕食性生活方式的一個過渡, 大大提高了脊椎動物的取食與適應(yīng)能力。
那么，究竟哪一條魚才是后來有頜魚的共同祖先呢？
科學(xué)家通過對現(xiàn)生有頜和無頜魚類的研究發(fā)現(xiàn)，它們的一個關(guān)鍵差別是單鼻孔和雙鼻孔的差別。在現(xiàn)生的無頜類盲鰻和七鰓鰻中，鼻囊與垂體緊密結(jié)合在一起，只有一個鼻孔開向外面，而所有有頜類動物都具有兩個獨立的外鼻孔，其中成對的鼻囊位于腦顱的兩側(cè)，并完全跟垂體分離。所以，分子生物學(xué)家和發(fā)育生物學(xué)家們認(rèn)為，頜的起源與有頜類的雙鼻孔的起源是緊密結(jié)合在一起的，無頜類的兩個鼻囊彼此分離并從垂體系統(tǒng)脫離出來，是頜起源的先決條件。
2011年，蓋志琨、朱敏與英法等國科學(xué)家合作研究，發(fā)現(xiàn)了來自中國4億年前志留紀(jì)的一種無頜類盔甲魚。根據(jù)同步輻射X射線斷層掃描和三維重建技術(shù)的結(jié)果顯示，盔甲魚的鼻垂體系統(tǒng)已經(jīng)分裂，成對鼻囊位于口鼻腔的兩側(cè)，并已經(jīng)完全脫離垂體管。也就是說，正是從這種魚開始具備了進(jìn)化成有頜類的重要基礎(chǔ)。后來，它被命名為“曙魚”，意為一條為有頜類起源帶來曙光的魚。
據(jù)鄧濤介紹，有頜類的魚進(jìn)一步分化成了硬骨魚和軟骨魚，而位于人類進(jìn)化主線上的是硬骨魚。2009年，朱敏團(tuán)隊在云南曲靖發(fā)現(xiàn)了迄今為止全球最古老的保存完整的硬骨魚乃至有頜脊椎動物化石，也是志留紀(jì)唯一完整保存的有頜類，將最古老的近乎完整的硬骨魚化石記錄向前推進(jìn)了約800萬年。
來到陸地
魚類離開水，是進(jìn)化史上重要的轉(zhuǎn)折點。最早的四足動物出現(xiàn)在大約3.7億年前至3.5億年前的晚泥盆世，它們是由硬骨魚中肉鰭魚進(jìn)化而來的，是仍然保留某些魚類特征的水陸兩棲動物。
早在2002年，朱敏等國內(nèi)外學(xué)者在寧夏發(fā)現(xiàn)距今大約3.55億年的中國螈化石，取名“潘氏中國螈”。它擁有強健有力的肉質(zhì)鰭和能夠呼吸空氣的肺，是一種即將離開水的奇怪兩棲類。這是全球發(fā)現(xiàn)的第10種泥盆紀(jì)四足動物，是魚石螈類化石在亞洲的首次發(fā)現(xiàn)，將亞洲地區(qū)四足動物的化石記錄提前了近1億年。
鄧濤解釋，據(jù)科學(xué)家推測，魚類最早來到陸地可能是由于近岸地帶水淺，容易受到污染，水質(zhì)變差后，魚類呼吸困難，必須躍出水面呼吸空氣，于是，有些魚偶然蹦到了陸地。由于原本用鰓呼吸的結(jié)構(gòu)并不適合這種需求，肺就逐漸進(jìn)化形成了。
聽覺的進(jìn)化
聽覺是人類的一個重要的感官功能，對所有哺乳動物而言，聽覺都是一個重要的適應(yīng)演化過程，對生存來說至關(guān)重要。
哺乳動物的聽覺適應(yīng)是由中耳的3塊小骨組成，即錘骨、砧骨和鐙骨加上耳膜的骨環(huán)，中耳的這些骨骼由爬行動物的下頜關(guān)節(jié)骨演化而來的。一直以來，古生物學(xué)家都在研究這些早期類型的下頜骨骼是如何與下頜分離，又是如何逐漸演化成現(xiàn)代哺乳動物中耳的?，F(xiàn)有的研究發(fā)現(xiàn)，爬行類的下頜骨由若干不同的骨片構(gòu)成，而在哺乳動物中下頜僅由一塊骨片構(gòu)成，這表明大部分骨片已經(jīng)演化為中耳的骨片，但卻一直沒有直接的化石證據(jù)記錄這一轉(zhuǎn)變。
2011年，客座研究員孟津等描述了一件化石標(biāo)本，代表了三尖齒獸類的一個新種——胡氏遼尖齒獸。發(fā)現(xiàn)其下頜成分已經(jīng)開始轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)生哺乳動物中耳的聽小骨，它的外鼓骨和錘骨已經(jīng)不再和齒骨接觸，但仍然通過一細(xì)長的骨化麥?zhǔn)宪浌桥c下頜相連。研究者認(rèn)為在哺乳動物的演化過程中，麥?zhǔn)宪浌菓?yīng)該起著保持穩(wěn)定的作用，連接齒骨和已經(jīng)分離的聽小骨。因此“胡氏遼尖齒獸標(biāo)本”的出現(xiàn)填補了哺乳動物中耳演化的重要環(huán)節(jié)。
類人猿的祖先
早在1938年，古生物學(xué)家、地質(zhì)學(xué)家楊鐘鍵在衡東嶺茶發(fā)現(xiàn)我國最早的“衡陽原古馬”化石，后經(jīng)幾代地質(zhì)學(xué)家70余年研究，把嶺茶地區(qū)的始新統(tǒng)地層在中國區(qū)域地層表中定為“嶺茶階”，生物群定為“嶺茶生物群”?！皫X茶生物群”中特別引人注目的是亞洲德氏猴，距今約5500萬年，它也被認(rèn)為是最早的真靈長類，是人類最早的遠(yuǎn)古近親。2004年，倪喜軍等3位科學(xué)家在《自然》雜志發(fā)表論文，第一次將嶺茶亞洲德氏猴介紹給了全世界。
而時隔近十年，倪喜軍團(tuán)隊又在湖北省荊州市附近的湖相沉積中研究發(fā)現(xiàn)了同樣久遠(yuǎn)的最早的類人猿祖先化石，命名“阿喀琉斯基猴”。此前，科學(xué)界發(fā)現(xiàn)的最早的類人猿化石來自4500萬年前，而這一成果將人類祖先的歷史推前了1000萬年。
阿喀琉斯基猴在靈長類的系統(tǒng)演化樹上與人類同屬于一個大的支系，它非常接近于類人猿和其他靈長類開始分叉的路口。鄧濤解釋，之所以這么說，是因為經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，它的腳后跟跟骨又短又寬，具有明顯的類人猿特征，與人類的腳后跟也有共同點，這種腳后跟跟骨為人類直立行走奠定了生物學(xué)基礎(chǔ)。
《荷馬史詩》中的英雄阿喀琉斯的腳后跟，因是其唯一一個沒有浸泡到神水的地方，也是他身為人類唯一的弱點，后來在特洛伊戰(zhàn)爭中被人射中致命?！鞍⒖α鹚够铩币虼说妹?。
走出非洲
眾所周知，關(guān)于人類起源一直存在兩種假說，一種是“非洲起源說”，一種是“多地區(qū)起源說”。前者認(rèn)為，現(xiàn)代人類起源于25萬年前~20萬年前的非洲，然后在大約10萬年前走出非洲，并完全取代了其他地區(qū)的古人種。這一取代過程未伴隨明顯的與原住人群的基因交流。后者認(rèn)為，現(xiàn)代人是在4個地區(qū)出現(xiàn)并連續(xù)進(jìn)化，而且在各個地區(qū)之間都有基因交流。鄧濤表示，如今越來越多的古人類學(xué)和分子生物學(xué)證據(jù)證明了后者的說法。
例如，2014年，劉武課題組與法國、美國的研究人員合作，初步揭示了東亞地區(qū)更新世古人類內(nèi)耳迷路的形態(tài)。他們通過與世界各地51例更新世和180例全新世人類內(nèi)耳迷路的形態(tài)特征的對比和分析發(fā)現(xiàn)，中國許家窯人內(nèi)耳迷路的形態(tài)與尼安德特人極其相似，表現(xiàn)為典型的“尼人內(nèi)耳迷路模式”。
2015年，付巧妹與德國、美國、羅馬尼亞等國學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)，約4萬年前的一個歐洲現(xiàn)代人含有6%~9%的尼安德特人基因。就在一年以前，他們還發(fā)現(xiàn)了距今4.5萬年的西伯利亞古人類標(biāo)本與現(xiàn)代歐亞大陸人一樣，也含有少量的尼安德特人基因。
原標(biāo)題：你是一條來自遠(yuǎn)古的魚
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