项目

　　重庆生物群与有颌脊椎动物早期演化

　　奖项

　　重庆市自然科学奖一等奖

　　成果

　　将完整有颌脊椎动物化石最早记录前推约1100万年，填补了有颌脊椎动物早期演化史的长期空白

　　你脖子后能摸到的那块骨头，叫枕骨，你可能想不到，它竟是由亿万年前“奇迹秀山鱼”头顶上的一道裂隙前的骨片演化而来。

　　这个发现，是重庆地质矿产研究院、重庆古生物研究院、中国科学院古脊椎动物与古人类研究所（以下简称古脊椎所）共同完成的“重庆生物群与有颌脊椎动物早期演化”项目中，极其微小的一个成果。

　　项目团队在秀山发现的“重庆特异埋藏化石库（重庆生物群）”（以下简称重庆生物群）是目前全球唯一保存志留纪早期完整有颌脊椎动物化石的特异埋藏化石库，将完整有颌脊椎动物化石最早记录前推约1100万年，填补了有颌脊椎动物早期演化史的长期空白。

　　10月16日，2025年度重庆市科学技术奖揭晓，该项目获重庆市自然科学奖一等奖。近日，项目负责人、中国科学院院士、古脊椎所研究员朱敏分享了项目背后的故事。

　　在秀山川河盖45道拐，他们发现前所未见的宝贝

　　在重庆古生物研究院，朱敏展示了一块化石：灰褐色，乍看只有杂乱纹路。“这是鱼的头，能看得到鼻孔、眼睛。”经他指点，那些纹路忽然“活”了——化石上竟然“挤”着十几条鱼，有颌的和无颌的混在一起，全都来自重庆秀山，距今约4.36亿年。

　　朱敏解释，颌的出现，成为后来鱼类和四足动物，包括人类进化的关键。

　　古生物学家在秀山找到的“宝贝”不少。20世纪60年代，湖南地质队在秀山采集到一件志留纪早期无颌类鱼化石，交到古脊椎所后被命名为秀山盾鱼，是重庆地区最早的脊椎动物化石。但此后，古生物学家都没能找到第二件化石。

　　2019年，古脊椎所与重庆地质矿产研究院开展博士后联合培养，正在做博士后的李强有机会前往秀山探访。当时，朱敏在北京的古脊椎所办公室里，从卫星图上看到被誉为“最美天路”的秀山川河盖45道拐，就“远程指挥”李强等人沿盘山公路跑点，顺着地层一层一层往下敲。

　　当他们走到第38拐处时，发现一堆修路垮塌下来的石头，敲开其中一块，竟意外露出完整对半开的有颌鱼类化石！随即，他们组建了更大规模的团队“寻宝”——几个月后，找到了前所未见的真正宝贝：志留纪（距今4.44亿—4.19亿年前）早期有颌鱼类的完整化石。

　　“我们根本没想到会有这么完好的志留纪化石。”朱敏回忆，这一发现在国际上引起震动。

　　早期有颌鱼类只有三四厘米长，却是鲨鱼祖先

　　采访现场摆着一条鱼的复原模型，头有点像鲨鱼，背上竖着两根大棘刺。“这叫蠕纹沈氏棘鱼，是鲨鱼的祖先。”朱敏介绍，“它的真实个体只有3厘米左右。”

　　朱敏解释，重庆生物群的鱼类化石虽然保存完整，但个头非常小，有颌鱼类多为三四厘米，“因为志留纪早期大气含氧量很低，满足不了鱼类新陈代谢的需求。”

　　个头小还带来一连串后果：游泳能力弱、迁徙能力有限，这些小鱼当年只能待在华南这片“舒适区”——4.36亿年前，重庆东部是华南大陆边缘的陆架，淹没在侵入华南大陆中央的扬子古海之下。此外，小的躯体和更为轻薄的骨骼，使得这一时期有颌鱼类比外骨骼更为厚重的无颌鱼类更难保存为化石。

　　小鱼的身体里，还藏着一些“意想不到”的秘密。

　　例如，世界上迄今发现最古老的盾皮鱼类“奇迹秀山鱼”的颈部几乎不能活动，但头甲中间留着一道横向裂隙，在功能上代偿不可动的颈关节。人类与颈部相连的枕骨，即由这道裂隙前的骨片演化而来。

　　填补研究空白，揭示早期有颌类的崛起过程

　　为什么要大费周章研究这些3厘米长的小鱼？

　　朱敏说，包括人类在内，地球上现存99.8%的脊椎动物都具有颌骨。有颌类的出现与崛起，是“从鱼到人”的脊椎动物演化史上最关键的跃升之一。

　　然而，这段历史长期缺乏证据。分子钟推断有颌类不晚于奥陶纪（距今4.85亿年—4.43亿年前）晚期就已出现，而此前最古老的较完整化石记录只到4.25亿年前，中间存在志留纪三千万年的巨大空白，被古脊椎动物学巨擘阿尔弗雷德·罗美尔称为“古生物学史上一个持续的重大空白”。

　　多年来，朱敏团队踏遍我国志留纪地层可能含鱼的200多个地点，发现大量特异埋藏保存的完整志留纪早期鱼类化石，为解答“从鱼到人”探源最初阶段的一系列重要科学问题提供了确凿证据。

　　而重庆生物群的发现，揭示了早期有颌类崛起的过程：最迟到4.4亿年前，有颌类各大类群已在华南地区欣欣向荣；到志留纪晚期，更多样、更大型的有颌类属种出现并开始扩散到全球，开启鱼类登陆并最终演化成为人类的进程。

　　目前，团队已初步整理出的10余个鱼类属种中，绝大多数属于全新类群。

　　“还有很多未知等待我们去研究。”朱敏说，如今，团队已经在川河盖一带设立了5个化石点，为解开有颌类起源的重重谜团进行持续研究。

　　（文/记者 张亦筑 实习生 张席睿）