我国发现海口鱼脊椎骨和头部构造——脊椎动物起源研究取得重大进展，本文主要内容关键词为：脊椎骨论文,海口论文,脊椎动物论文,起源论文,头部论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
本报西安1月29日讯（记者王百战 特约记者高立勋）1月30日出版的英国《自然》杂志将发表西北大学、中国地质大学教授舒德干等与英、法、日等国学者合作完成的又一重要成果《早寒武世脊椎动物海口鱼的脊椎骨和头部构造》。这标志着脊椎动物起源研究这一长期困扰学术界的难题取得了实质性进展。
自从动物界划分为脊椎动物和无脊椎动物以来的200年间，探索这两大类群之间的演化关系，或者说追溯脊椎动物如何起源于无脊椎动物祖先，便构成了动物学界的一个重大论题。现代动物学及分子生物学从各自的研究层次出发，在亿万年生命演化长河的现代断面上提取相关的历史残留信息，间接推断出形形色色的脊椎动物起源假说。然而，这些假说彼此冲突，莫衷一是，构成进化科学领域里的一大悬案。它们都在等待真实可靠的早期“源头”化石记录能提供直接证据拍板定案。
从古生物学实证研究上破解脊椎动物的起源，其首要任务是探寻最古老最原始的脊椎动物化石。从无脊椎动物“无头类”跃进到脊椎动物即“有头类”包含一系列的胚胎发育和形态学上的创新，其中最重要的有三个方面：胚胎早期神经嵴的出现，它引发了成体中诸如背鳍、鳃骨等重要构造的形成。
原始脊椎的出现为这一大类动物最终登陆、上天等一系列生态空间的拓展奠定了基础。头部的视觉、嗅觉、听觉等感官的出现引发了脊椎动物的形态学分异。
1999年在5亿3千万年前的早寒武世澄江化石库中发现“裸体”昆明鱼和海口鱼，将已知最古老脊椎动物记录前推了约5000万年，从而给被英国《自然》杂志专题评述为“逮住第一鱼”这一难题的破译带来了希望。然而，这两种鱼起初报道时各自仅有一枚标本，其形态解剖学信息相当有限，尤其缺乏普通脊椎动物本应该具备的脊椎构造和头部构造两方面最关键的信息，使其进化地位难以敲定。而西北大学早期生命研究所新近发现的数百枚海口鱼软躯体构造标本，提供了大量新的重要生物学信息，其中正好包括头部构造和原始脊椎构造两方面的信息，成为研究脊椎动物关键器官起源演化的可靠证据。
据介绍，现生最低等的脊椎动物是无颚鱼中的圆口类，它包括盲鳗和七鳃鳗两个类别。前者仅以纵贯躯干的粗壮脊索构成它的轴向支撑，脊索的周围并无任何脊椎组分；后者的情形相似，所不同的是，在脊索的背方出现了很小的弧片状脊椎组分。而海口鱼则在脊索的周围形成了按节排列的软骨型原始脊椎，显然进一步强化了中轴构造对躯体的支撑作用。此外，这些原始脊椎的背方和腹方还出现了成对神经弧和血管的雏形。
显然，单从脊椎骨的发育程度上看，海口鱼似乎比现代圆口类更为脊椎动物化。但有趣的是，海口鱼头部显示出一种奇特的性状组合：一方面，头部两侧一对外露的大眼睛，连同前端的单鼻孔和随后的一对嗅囊以及眼后可能存在的耳囊，表明它已有明确的脑分化，从而由低等脊索动物“无头类”跨入了高等脊索动物“有头类”的行列。但另一方面，尽管其眼体相当发育，但并无明确的眼眶骨。
实际上，这种动物还没有发育出真正的软骨型头颅。显然，在这方面它又不及现生圆口类进步。更能显示海口鱼原始性的性状是，它与具有“集中型”生殖腺体的所有现生脊椎动物不同，仍保留着其祖先类型的多对“重复型”生殖腺。
这一混合性状显示，海口鱼生殖器官的演替也明显滞后于其非生殖器官的进化。显然，这一已知最古老脊椎动物独特的镶嵌构造特征，很可能恰好代表着进化科学界期盼已久的由无头类进化到有头类的关键环节。实际上，对现生和化石低等鱼类进行分支谱系分析的结果也证实，海口鱼的确是已知最原始的有头类。同时，这也证实了我国南方很可能是整个脊椎动物演化大树的发祥地。