我科學家破解百年科學難題

人類中耳源自魚鰓

【中新社北京廿九日電】最近，由中國科學家主導完成對採自浙江長興、雲南曲靖的四億多年前古魚化石的深入研究，證實魚類噴水孔由第一對鰓演化而來，這也是科學界通過化石證據首次揭示，人類用來聽的中耳最早起源於魚類用來呼吸的鰓。

這一破解百年科學難題的古脊椎動物演化重要成果論文，由中國科學院古脊椎動物與古人類研究所（中科院古脊椎所）蓋志琨研究員聯合中國科學院院士朱敏、英國皇家科學院院士菲利普 · 多諾格、瑞典皇家科學院院士普爾 · 阿爾伯格共同完成，並已在國際專業學術期刊《生態和演化前沿》發表。

找到真盔甲魚化石

蓋志琨研究員近日在北京接受專訪時介紹說，中科院古脊椎所團隊於二○○二年起就在浙江長興約四點三八億年前的海相紅層中開展野外工作，並找到一種最為原始的真盔甲魚化石，後來將其命名為“曙魚”。

這些只有指甲蓋大小的曙魚化石都是具有三維立體軟骨腦顱保存的珍貴標本，研究團隊二○○六年進行三維無損掃描後又對其腦顱進行三維虛擬復原，前後歷時五年共完成七件曙魚腦顱化石的三維重建，研究發現盔甲魚類所謂的鰓間脊實際上是鰓弓的背側部分。

進一步對比研究顯示，曙魚的整個鰓弓還保持整個脊椎動物的原始狀態，其頜弓正好位於眶孔之後，形成眶後壁。同時，精確復原的曙魚腦神經多方面證據顯示，盔甲魚眼睛後面的一個鰓囊就是位於頜弓和舌弓之間的舌頜囊，並判斷盔甲魚的舌頜囊還是一個未退化的鰓囊。

頂噴水孔呼吸空氣

蓋志琨稱，為找到該鰓囊中存在鰓絲的化石證據，研究團隊又通過在素有“古魚王國”和“人類遠祖發源地”之稱的雲南曲靖約四點一九億年前地層持續進行野外發掘工作，二○一七年首次採集到第一個在眼睛後第一鰓囊中完整保存鰓絲印痕的寬甲魚化石新材料。通過深入分析，研究團隊證明盔甲魚眼睛後的第一鰓囊是具有正常呼吸功能的鰓，而非退化的噴水孔，從而為魚類等脊椎動物噴水孔起源於退化的鰓，提供出最為確切的解剖證據和化石證據。

蓋志琨強調，如果不是這些史前魚類通過頭頂噴水孔呼吸空氣的大膽試驗，人類可能永遠不會演化出如此敏銳的聽覺，正是古老魚類化石的不斷演化，才帶給人們享受聽覺盛宴的機會。