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內(nèi)容摘要：云南曲靖寬甲魚新材料復(fù)原圖。楊定華繪云南曲靖寬甲魚新材料在第一鰓囊內(nèi)保存了鰓絲結(jié)構(gòu)。 蓋志琨 攝魚類噴水孔向人類中耳演化的四個(gè)階段A1、A2.真掌鰭魚及其噴水孔切面；B.棘螈；C1、C2.魚石螈及其中

云南曲靖寬甲魚新材料復(fù)原圖。楊定華繪

云南曲靖寬甲魚新材料在第一鰓囊內(nèi)保存了鰓絲結(jié)構(gòu)。 蓋志琨 攝

魚類噴水孔向人類中耳演化的四個(gè)階段
A1、A2.真掌鰭魚及其噴水孔切面；B.棘螈；C1、材料C2.魚石螈及其中耳切面； D1、證明D2.爬行動(dòng)物及其中耳切面；E1、人類E2.哺乳動(dòng)物及其中耳切面。耳由 史愛娟繪

噴水孔在現(xiàn)生魚類中的分布狀態(tài)
A.現(xiàn)生無頜類——七鰓鰻； B.現(xiàn)生軟骨魚類——鯊魚；C、D. 現(xiàn)生軟骨魚類——鰩；E、寬甲F.原始輻鰭魚類——多鰭魚科蘆鰻；G、魚新魚鰓演變H.肉鰭魚類——拉蒂邁魚。材料
蓋志琨、證明孔明智、人類侯葉茂、耳由林翔鴻、曲靖史愛娟等供圖寬甲魚待定種 Laxaspis sp.
（神秘的地球uux.cn報(bào)道）據(jù)曲靖日?qǐng)?bào)（張雨萌 蓋志琨）：近日，國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《生態(tài)和演化前沿》發(fā)表中國(guó)、瑞典、英國(guó)三國(guó)科學(xué)家的最新研究成果，首次通過化石證據(jù)證明人類的中耳由魚鰓演變而來。而這個(gè)證據(jù)就是一塊來自云南曲靖的寬甲魚新材料，它形成于4.19億年前早泥盆世。
人類中耳包鼓膜室、傳導(dǎo)聲音的三塊聽小骨和通向口腔的咽鼓管等，是人類擁有靈敏聽覺的關(guān)鍵構(gòu)件。魚類的噴水孔是位于眼睛之后，頜弓和舌弓之間一個(gè)只含有假鰓的不完整鰓裂，是魚類非常重要的呼吸器官。在軟骨魚類中，噴水孔主要用來吸入水流，以適應(yīng)水底的生活。而在原始的硬骨魚類中，噴水孔主要用來呼吸空氣，它是研究早期肉鰭魚類如何登上陸地呼吸空氣、適應(yīng)陸地生活的重要參照物。早前，已經(jīng)有充分的胚胎和化石證據(jù)證明我們的中耳是從魚類的噴水孔演化而來，而魚類的噴水孔又是從何而來，則是一個(gè)困擾學(xué)術(shù)界近百年的難題。
1822年，法國(guó)解剖學(xué)家圣西蘭在他的著作《解剖哲學(xué)》中, 提出了不同門類脊椎動(dòng)物相似器官很可能演化自同一原型，比如鰓弓是頜弓和舌弓的原型，魚類的偶鰭是四足動(dòng)物四肢的原型，前肢又是鳥類翅膀的原型。這可能是科學(xué)史上對(duì)魚類噴水孔起源的最早的科學(xué)猜想。1872年，德國(guó)著名解剖學(xué)家卡爾·根格包爾第一個(gè)從詳細(xì)的解剖學(xué)（包括鰓弓、腦神經(jīng)、肌肉等）角度，提出了脊椎動(dòng)物頭部的分節(jié)理論，認(rèn)為脊椎動(dòng)物的頜弓和舌弓跟后面普通的鰓弓一樣，是系列同源構(gòu)造，都是頭部的分節(jié)之一。
1937年，英國(guó)古生物學(xué)家沃特森進(jìn)一步提出了 “自由舌弓理論”。該理論認(rèn)為，有頜類中支撐頜弓的舌弓最初并不與頜弓相關(guān)節(jié) ，而是一個(gè)普通的鰓弓， 因此在頜弓和舌弓之間應(yīng)該具有一個(gè)完整的，尚未退化的鰓裂，而非噴水孔，從而代表了早期有頜類的一個(gè)原始狀態(tài)。這一觀點(diǎn)激發(fā)了二十世紀(jì)古生物學(xué)家在早期有頜類的頜弓和舌弓之間尋找未退化鰓裂的熱潮。然而不幸的是，經(jīng)過近百年的尋找，各國(guó)古生物學(xué)家仔細(xì)查驗(yàn)了現(xiàn)生無頜類和早期有頜類中所有盾皮魚類、棘魚類、軟骨魚類和硬骨魚類的化石，都沒有找到確切的化石證據(jù)。
此次研究團(tuán)隊(duì)首先通過對(duì)發(fā)現(xiàn)于浙江長(zhǎng)興4.38億年前曙魚腦顱的三維虛擬復(fù)原模型，確認(rèn)了盔甲魚類的第一鰓囊是跟其他魚類噴水孔同源的舌頜囊。這個(gè)鰓囊從形態(tài)上判斷跟后面的5個(gè)鰓囊并無二致，而且開口于頭甲腹面，并不像噴水孔那樣開口于頭甲背面，因此基本判定了盔甲魚的第一個(gè)鰓囊可能是一個(gè)未退化的鰓。但要想證明它是一個(gè)具有正常呼吸功能的器官，還缺少整個(gè)證據(jù)鏈條中的最后一環(huán)，即找到在該鰓囊中存在鰓絲的化石證據(jù)。
云南曲靖素有“古魚王國(guó)”和“4億年前人類遠(yuǎn)祖發(fā)源地”之稱，是世界上著名的早泥盆世脊椎動(dòng)物化石寶庫(kù)之一。 2017年，曲靖車馬碧水庫(kù)引水隧道工程施工，在挖掘出來堆放在面店水庫(kù)邊的深灰色粉砂巖中，研究團(tuán)隊(duì)找到了大量保存精美的盔甲魚化石材料。通過研究，研究團(tuán)隊(duì)在一塊寬甲魚第一鰓囊化石中發(fā)現(xiàn)了保存完整的鰓絲印痕，這進(jìn)一步證明了盔甲魚的第一鰓囊是具有正常呼吸功能的器官，能夠通過鰓絲進(jìn)行氧氣交換，這為脊椎動(dòng)物噴水孔的起源提供了最為確切的解剖證據(jù)和化石證據(jù)。
化石記錄表明噴水孔在早期硬骨魚類曾經(jīng)廣泛存在。 噴水孔存在在硬骨魚類中，最古老的化石證據(jù)是曲靖志留紀(jì)瀟湘動(dòng)物群的夢(mèng)幻鬼魚，距今有4.25億年。研究顯示，在夢(mèng)幻鬼魚頭甲背面保存了一對(duì)噴水孔，這意味著早期硬骨魚類有能力像現(xiàn)生的多鰭魚一樣利用噴水孔來呼吸空氣，作為一種新的呼吸方式，這很可能是魚類離開水域，登上陸地呼吸空氣的一種預(yù)適應(yīng)特征，從而為魚類登上陸地呼吸空氣提供了先決條件。隨著內(nèi)鼻孔在肉鰭魚類中形成（如肯氏魚），成功打通了鼻腔與口腔的通道，鼻孔成了主要的呼吸器官，從而為魚類登上陸地用肺呼吸奠定了基礎(chǔ)。而登上陸地的四足動(dòng)物，面臨著一個(gè)全新的環(huán)境，不得不發(fā)展新的感官，以便在空氣中更好地生存。 這樣，已經(jīng)失去呼吸功能的噴水孔，又被廢物利用，逐漸演化成人類的中耳腔——鼓膜室，而舌頜骨及與其關(guān)節(jié)的方骨和關(guān)節(jié)骨也逐漸退化變小，最終演化為人類中耳的3塊聽小骨，并被重新命名為鐙骨、錘骨和砧骨，負(fù)責(zé)將聲音傳遞給大腦，人類最終擁有了靈敏的聽覺。
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(yàn)，人類可能永遠(yuǎn)不會(huì)演化出敏銳的聽覺。新發(fā)現(xiàn)解釋了人類的耳朵雖然沒有呼吸功能，但它依然跟人類的口腔相通，因?yàn)樗?jīng)是魚類的呼吸器官， 而連通它們的正是從噴水孔通向口腔的呼吸通道，我們今天稱之為咽鼓管，如今咽鼓管就像人類的盲腸一樣，貌似已經(jīng)沒有什么功能了，但它可以作為從魚到人演化的一個(gè)證據(jù)。
■分類位置：盔甲魚亞綱—多鰓魚目—多鰓魚科■化石產(chǎn)地：云南曲靖面店水庫(kù)■層位與時(shí)代：西山村組，早泥盆世洛赫考夫期（約4.19億年前）