如果沒(méi)有史前魚(yú)類(lèi)的大膽嘗試，我們或許永遠(yuǎn)不會(huì)演化出敏銳的聽(tīng)覺(jué)。《生態(tài)和演化前沿》近日發(fā)表了一項(xiàng)有關(guān)脊椎動(dòng)物噴水孔起源的最新研究成果，通過(guò)深入研究采集自浙江長(zhǎng)興、云南曲靖的古魚(yú)化石，中外科研人員首次證實(shí)人類(lèi)中耳由魚(yú)類(lèi)呼吸用的鰓演化而來(lái)。

　　“這項(xiàng)研究解決了困擾科學(xué)家長(zhǎng)達(dá)一個(gè)世紀(jì)的演化難題，首次證明了魚(yú)類(lèi)的噴水孔曾經(jīng)是魚(yú)鰓，而我們的中耳又是從噴水孔演化來(lái)的。通俗一些說(shuō)，就是首次證明了人類(lèi)的中耳曾經(jīng)是魚(yú)類(lèi)呼吸的鰓。”5月30日，上述論文第一作者、中國(guó)科學(xué)院古脊椎動(dòng)物與古人類(lèi)研究所研究員蓋志琨在接受科技日?qǐng)?bào)記者采訪(fǎng)時(shí)指出。

　　中耳包鼓膜室、傳導(dǎo)聲音的三塊聽(tīng)小骨和通向口腔的咽鼓管等，是人類(lèi)擁有靈敏聽(tīng)覺(jué)的秘訣所在。噴水孔是魚(yú)類(lèi)非常重要的呼吸器官。目前，已經(jīng)有充分的胚胎和化石證據(jù)證明，人類(lèi)的中耳是從魚(yú)類(lèi)的噴水孔演化而來(lái)，而魚(yú)類(lèi)的噴水孔又是從何而來(lái)？這一演化難題困擾古生物學(xué)家長(zhǎng)達(dá)百年。

　　2002年起，研究團(tuán)隊(duì)在浙江長(zhǎng)興志留紀(jì)地層中開(kāi)展野外工作，并在這里找到了一種最為原始的真盔甲魚(yú)化石，并將其命名為曙魚(yú)。這些曙魚(yú)化石保存有三維立體軟骨腦顱，同時(shí)，它們的個(gè)頭非常小，只有我們的指甲蓋那么大，非常適合用大科學(xué)裝置同步輻射X射線(xiàn)顯微成像技術(shù)進(jìn)行三維無(wú)損掃描。

　　研究人員于2006年把曙魚(yú)的腦顱標(biāo)本帶到了位于瑞士蘇黎世的瑞士光源進(jìn)行無(wú)損掃描，而后應(yīng)用三維重建軟件對(duì)標(biāo)本進(jìn)行三維虛擬復(fù)原�！拔覀冇昧�5年完成了七件曙魚(yú)腦顱化石的三維重建。在只有指甲大小的腦顱里，幾乎重現(xiàn)了曙魚(yú)所有腦區(qū)、感覺(jué)器官及頭部神經(jīng)與血管的通道。”蓋志琨介紹。

　　通過(guò)對(duì)曙魚(yú)腦顱三維虛擬模型的深入研究，研究人員基本判斷，盔甲魚(yú)的第一個(gè)鰓囊是一個(gè)完整的、未退化的鰓。但是，“要想證明它是一個(gè)具有正常呼吸功能的鰓，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)�！鄙w志琨強(qiáng)調(diào)。

　　為此，研究人員又在云南曲靖早泥盆世地層開(kāi)展了長(zhǎng)達(dá)數(shù)年的野外發(fā)掘工作。經(jīng)過(guò)不懈努力，研究人員采集到了一個(gè)在眼睛后第一鰓囊中完整保存鰓絲印痕的寬甲魚(yú)的新材料，進(jìn)一步證明了盔甲魚(yú)第一鰓囊是具有正常呼吸功能的鰓，能夠利用里面的鰓絲，進(jìn)行氧氣的交換，從而為脊椎動(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)。

　　在此基礎(chǔ)上，研究團(tuán)隊(duì)綜述了噴水孔從無(wú)頜類(lèi)到四足動(dòng)物的演化歷程，從而建立起了噴水孔從無(wú)頜類(lèi)的鰓到人類(lèi)中耳的演化序列。

　　◎記者 陸成寬