人類中耳曾經(jīng)是魚類的鰓

【科技前沿】

(記者齊芳)人類中耳是人類擁有靈敏聽覺的秘訣所在 ，而魚類位于眼睛后部的噴水孔則是重要的呼吸器官，但其實二者有密切的演化聯(lián)系——已經(jīng)有充分的證據(jù)證明人類的中耳是從魚類的噴水孔演化而來，但魚類的噴水孔又是怎么出現(xiàn)的呢？

這個困擾科學家的百年謎題如今有了答案——日前，以中國科學院古脊椎動物與古人類研究所蓋志琨研究員為主的國際聯(lián)合研究團隊在國際學術(shù)期刊《生態(tài)和演化前沿》上發(fā)表了有關(guān)脊椎動物噴水孔起源的最新研究成果
，首次揭示人類的中耳曾經(jīng)是魚類用來呼吸的鰓。

蓋志琨介紹 ，從2002年起
，研究團隊就在浙江長興志留紀地層中開展野外工作
，并在這里找到了一種最為原始的真盔甲魚化石，并命名為曙魚(Shuyu)?！斑@些曙魚化石都是具有三維立體軟骨腦顱保存的珍貴標本 ，而且個頭都非常小，只有我們的指甲蓋那么大。我們對其進行三維無損掃描 ，并進行三維虛擬復(fù)原
，前后歷時5年總共完成了七件曙魚腦顱化石的三維重建
，幾乎重現(xiàn)了曙魚所有腦區(qū) 、感覺器官及頭部神經(jīng)與血管的通道 ?！?/p>

研究團隊對曙魚腦顱三維虛擬模型進行了深入研究，并結(jié)合此后在云南曲靖發(fā)現(xiàn)的第一個在第一鰓囊中完整保存鰓絲印痕的寬甲魚新材料，終于完成了從鰓到噴水孔再到中耳的演化拼圖——研究團隊建立起噴水孔從無頜類的鰓到人類中耳的演化序列
。

蓋志琨介紹，這一序列表明 ：隨著盔甲魚類成對鼻囊的分裂，頭甲前發(fā)育了異常發(fā)達的中背孔(單鼻孔)，來充當吸入水流的主要呼吸器官，因此頜弓和舌弓之間的舌頜囊首次發(fā)育成了一個完整的鰓囊，該鰓囊跟后面5個正常的鰓囊一樣具有完整的前后半鰓，半鰓具有鰓絲，是氣體交換的主要場所。此后，有頜類成功演化出了雙鼻孔，但雙鼻孔并不與口腔相通 ，沒有呼吸功能 ，只有嗅覺功能。但是魚類的呼吸需求并沒減少，因此眼睛后的第一鰓囊(舌頜囊)被改造成了噴水孔，成為吸入水流的主要器官?！斑@在最原始的有頜類盾皮魚類中就已經(jīng)出現(xiàn)