人類(lèi)中耳曾經(jīng)是魚(yú)類(lèi)的鰓

【科技前沿】

(記者齊芳)人類(lèi)中耳是人類(lèi)擁有靈敏聽(tīng)覺(jué)的秘訣所在 ，而魚(yú)類(lèi)位于眼睛后部的噴水孔則是重要的呼吸器官
，但其實(shí)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(lèi)的中耳是從魚(yú)類(lèi)的噴水孔演化而來(lái)
，但魚(yú)類(lèi)的噴水孔又是怎么出現(xiàn)的呢
？

這個(gè)困擾科學(xué)家的百年謎題如今有了答案——日前，以中國(guó)科學(xué)院古脊椎動(dòng)物與古人類(lèi)研究所蓋志琨研究員為主的國(guó)際聯(lián)合研究團(tuán)隊(duì)在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《生態(tài)和演化前沿》上發(fā)表了有關(guān)脊椎動(dòng)物噴水孔起源的最新研究成果，首次揭示人類(lèi)的中耳曾經(jīng)是魚(yú)類(lèi)用來(lái)呼吸的鰓。

蓋志琨介紹
，從2002年起，研究團(tuán)隊(duì)就在浙江長(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，并命名為曙魚(yú)(Shuyu)。“這些曙魚(yú)化石都是具有三維立體軟骨腦顱保存的珍貴標(biāo)本，而且個(gè)頭都非常小 
，只有我們的指甲蓋那么大。我們對(duì)其進(jìn)行三維無(wú)損掃描
，并進(jìn)行三維虛擬復(fù)原
，前后歷時(shí)5年總共完成了七件曙魚(yú)腦顱化石的三維重建 ，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?！?/p>

研究團(tuán)隊(duì)對(duì)曙魚(yú)腦顱三維虛擬模型進(jìn)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(gè)在第一鰓囊中完整保存鰓絲印痕的寬甲魚(yú)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(tuán)隊(duì)建立起噴水孔從無(wú)頜類(lèi)的鰓到人類(lèi)中耳的演化序列 。

蓋志琨介紹，這一序列表明 ：隨著盔甲魚(yú)類(lèi)成對(duì)鼻囊的分裂 ，頭甲前發(fā)育了異常發(fā)達(dá)的中背孔(單鼻孔)，來(lái)充當(dāng)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(gè)完整的鰓囊，該鰓囊跟后面5個(gè)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(chǎng)所。此后  ，有頜類(lèi)成功演化出了雙鼻孔，但雙鼻孔并不與口腔相通 ，沒(méi)有呼吸功能 ，只有嗅覺(jué)功能 。但是魚(yú)類(lèi)的呼吸需求并沒(méi)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(lèi)盾皮魚(yú)類(lèi)中就已經(jīng)出現(xiàn) ，我們猜測(cè)
，噴水孔很可能是在有頜類(lèi)伴中隨頜和雙鼻孔的出現(xiàn)同時(shí)起源的?！?/p>

蓋志琨說(shuō) ：“所有這些證據(jù)都表明，早期硬骨魚(yú)類(lèi)有能力從噴水孔中呼吸空氣，作為一種新的呼吸方式，這很可能是魚(yú)類(lèi)離開(kāi)水域