從魚到人,科學用拼圖來證明漫長的演化過程
作者:張田勘
英國《自然》雜志于北京時間9月28日發表中國科學院古脊椎動物與古人類研究所朱敏院士團隊的4篇學術論文,這些論文描述了對重慶、貴州等地志留紀早期距今約4.39億年的地層中“重慶特異埋藏化石庫”和“貴州石阡化石庫”的重大發現,填補了全球志留紀早期有頜類化石記錄的空白,首次為有頜類的崛起與最早期輻射分化提供確切證據。
這些研究沖上熱搜,并被描述為“我國科學家證實人類是從魚進化來的”。實際上,人類的演化是一個漫長的過程,從魚到人的演化也是主流學術界認同的觀點,準確地說,中國科學家的此次發現是為證實從魚到人添加了一個重要的拼圖和化石(實物)證據。
揭示生命演化的真相需要實物和基因兩方面的研究證據,并且需要相互印證。實物的證明包括地質地理和化石發現。5.7億年前的云南澄江動物群化石表明,盲鰻和七鰓鰻是最原始的脊椎動物。此后,有頜類魚類的起源與崛起成為從魚到人的最關鍵要素之一,也是一個分水嶺。到了志留紀(4.44億年前-4.19億年前),在中國云南曲靖4.23億年前的瀟湘動物群中發現了世界上獨一無二的有頜脊椎動物化石(魚類)。此后,人們發現,在4.19億年前的泥盆紀之初有大量的有頜類魚類化石。
但是,基因和分子生物學證據表明,有頜類起源時間應早于奧陶紀晚期(約4.5億年前)。因此,有頜類的早期演化存在一段至少綿延3000萬年、橫跨奧陶紀晚期和志留紀的巨大記錄空白。
現在朱敏團隊的發現就是填補了這個空白,具體而言是將完整的有頜類的化石記錄前推了1100萬年,將若干人類身體結構的起源追溯到4.36億年前的化石魚類中。此前發現比較完善的有頜類化石是在志留紀晚期(4.25億年前)。同時,中國研究團隊還把發現牙齒化石的最早記錄前推了1400萬年,這是對4.39億年前的雙列黔齒魚開展細致的研究,并獲得了僅有2.5毫米長的牙齒,是迄今為止有頜類出現的最早、最直觀的化石證據。
有了上下頜,有利于動物捕食;有了牙齒,動物咀嚼成為可能,能獲得前所未有的營養,為從魚到人進一步奠定了基礎。有頜類的出現還為今天的人類文明奠定了一個曠遠而堅實的基礎。有了上下頜,就能發聲表達,進化到人類,則演化出了語言,為人類交流和記錄發明創造提供了工具,逐漸提升人類文明。
從魚到人演化的漫長歷史中,上下頜和牙齒的出現只是人類演化鏈條中的一環,還有無數的鏈條和無數的拼圖需要完成。2004年7月初,美國芝加哥大學的尼爾斯·舒賓團隊在北極的埃爾斯米爾島發現了證明從魚類過渡到兩棲類的魚——提克。它生活在約3.7億年前,已經有更大和更尖利的牙齒,而且提克介于魚和陸生動物之間,因此被視為從水生動物到陸生動物的過渡狀態。
顯然,提克魚也是從魚到人鏈條中的重要一環。這些發現,都會成為從魚到人這一科學假說的一塊拼圖,使得演化論更為直觀可信。但是,從魚到人,從猿到人,都還有大量的拼圖需要完成。而對于人類演化和其他生物演化的歷程,也需要這樣一個接一個地完成拼圖,才能拼出人類演化的完整圖畫。現在,離這個拼圖的完成還十分遙遠。(張田勘)
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