科学探索|一天连发4篇Nature 这个中国团队也曾遭遇3轮毙稿

中国团队Nature“一键四连”,惊叹整个古生物学界 。9月28日晚11点,《自然》杂志在线发表了同一团队的4篇论文,29日早上又以封面文章形式同期发表 。它们皆出自中国科学院院士、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)研究员朱敏带领的团队 。
科学探索|一天连发4篇Nature 这个中国团队也曾遭遇3轮毙稿
文章图片


新智元报道
作者:《中国科学报》采访人员 胡珉琦
编辑:桃子
【新智元导读】
国际古脊椎动物学会前主席、澳大利亚弗林德斯大学教授John Long撰文称:它们改写了有颌脊椎动物早期演化历史的几乎所有方面 。
朱敏对这些说法有些惶恐 。他更喜欢同行羡慕地对他说:“你们重建了志留纪早期的一个『水族馆』 。”
“水族馆”里有什么?当研究团队在第一篇论文中试图回答这个问题时,曾接连遭遇了《自然》《科学》审稿人的三轮毙稿 。
非凡的结论,要有非凡的证据 。朱敏团队为了寻找演化的证据究竟付出了什么?
科学探索|一天连发4篇Nature 这个中国团队也曾遭遇3轮毙稿
文章图片


朱敏介绍研究成果 肖潇摄
科学探索|一天连发4篇Nature 这个中国团队也曾遭遇3轮毙稿
文章图片


Nature封面为最新发现的5种志留纪古鱼新属种的三维艺术复原,从上到下分别为蠕纹沈氏棘鱼、新塑梵净山鱼、双列黔齿鱼、灵动土家鱼和奇迹秀山鱼 。拟石科技制作
寻找“幽灵支系”
过去十余年,朱敏一直在跟一群“幽灵”一样的化石死磕 。
奥陶纪末(约4.44亿年前),地球历史上发生了第一次大规模生物集群灭绝事件,85%的物种都消失了 。可它却为鱼类进化过程中的一场大革命搭好了舞台,那就是有颌类的崛起 。
现今地球上有99.8%的脊椎动物都是有颌类,没有颌,就没有喋喋不休的人类 。可见,颌的出现是生命演化史上一次重要的飞跃 。
“有颌类之所以能一统天下,是因为它不仅提高了脊椎动物主动摄食的能力,还促进了呼吸和运动能力,使体型能迅速增大 。这样,它就能够占领更为广阔的生态位,直至登上陆地,甚至飞上蓝天 。”古脊椎所副研究员朱幼安说,脊椎动物整个演化潜力都因此得到了极大的提高 。
科学探索|一天连发4篇Nature 这个中国团队也曾遭遇3轮毙稿
文章图片


朱幼安 卢静摄
那么,如此重要的演化事件是怎么发生的?
分子生物学家早就通过对现生的有颌脊椎动物进行分子钟研究,推算出它们的共同祖先诞生于志留纪之前的奥陶纪晚期(约4.5亿年前),因此,最原始的有颌类不会晚于这个时间 。但全世界的古生物学家找遍了志留纪地层,发现原始有颌类化石非常少,在志留纪早期,有颌类甚至可说是无影无踪 。
明知它们存在,却怎么也找不到,志留纪早期的有颌类就这样成为了古生物学领域的“幽灵支系” 。找到它们,就是各国古生物学家们苦苦寻求的“圣杯” 。
于是,朱敏带领团队踏遍了中国志留纪地层可能含鱼化石的两百多个地点 。直到2019年,他们终于在贵州、湖南、重庆等地相继发现了贵州石阡化石库和重庆特异埋藏化石库(距今约4.39亿至4.36亿年),志留纪早期有颌鱼类的“摇篮”和“史前水族馆”得以重见天日 。
那里有最古老的有颌类牙齿——黔齿鱼的齿旋,它们把有颌类牙齿的最早化石证据向前推进了1400万年;名为“奇迹秀山鱼”的盾皮鱼类,它的多种骨骼特征,为有颌脊椎动物头骨的演化提供了直接证据;名为“蠕纹沈氏棘鱼”的软骨鱼,显示了鲨鱼“披盔戴甲”的祖先;名为“新塑梵净山鱼”的棘刺鲨鱼,解决了志留纪早期鱼类鳞片和棘刺化石的分类争议;还有同时期的一种盔甲鱼,它虽是无颌类,但研究人员第一次在鱼类身上发现了成对的连续鳍褶,代表了偶鳍或人类四肢的雏形……