4.39亿年前的化石牙齿正在颠覆长期以来对进化的看法

中国罕见的牙齿化石改变了科学家对脊椎动物进化的看法。

一个国际科学家团队发现了可追溯到 4.39 亿年前的齿鱼遗骸，这表明软骨鱼类（鲨鱼和鳐鱼）和小骨（鳐鱼和叶鳍鱼）的祖先比以前认为的要早得多。

研究结果最近发表在著名期刊上 脾气本性.

中国南部贵州省的一个偏远地区发现了显着的化石，其中包括被鉴定为属于古志留纪（约 445 至 4.2 亿年前）原始有颌脊椎动物新物种（Qianodus doubleis）的孤齿。 千鸟，以今贵州的古名命名，具有不同寻常的蜗牛状牙齿元素，带有几代牙齿，贯穿动物的一生。

重建的游泳双角鲶鱼。 学分：IVPP

在该遗址发现的最稀有的化石之一是千足螺（或和风）。 由于它的尺寸很小，很少超过 2.5 毫米，因此必须使用可见光和 X 射线在放大镜下对其进行研究。

面包屑的一个显着特征是，它们有一对排在从垫基部凸起的中间区域的牙齿。 这些所谓的乳牙在接近内部（舌侧）蠕虫时会逐渐变大。 两排主要牙齿之间的明显偏移是千鸟花与其他脊椎动物的区别。 虽然以前在化石物种的牙垫中没有发现，但在许多现代鲨鱼的牙齿中也存在类似的近端牙排排列。

侧视图中沿齿旋转长度的假设截面（综合型 千鳉)。 标本长度刚刚超过 2 毫米。 信用：楚等人。

这一发现表明，从所谓的“鱼类时代”（420 到 4.6 亿年前）已知的有颌脊椎动物群实际上是在大约 2000 万年前出现的。

曲靖师范大学的李强说：“Qianodus 从脊椎动物进化的这个关键早期阶段为我们提供了牙齿和延伸颌骨的第一个具体证据。”

与现代鲨鱼不断脱落的牙齿相比，研究人员认为，千头鲨的牙垫留在嘴里，并随着动物的成长而增大。 这种解释解释了替代牙齿的逐渐扩大和颌基的加宽是对发育过程中颌骨尺寸持续增加的反应。

对于研究人员来说，重建气泡生长的关键是两个处于早期形成阶段的样本，它们的尺寸明显更小，牙齿更少，很容易识别。 与数量最多的成熟气泡的比较为古生物学家提供了对早期脊椎动物牙齿进化机制的罕见见解。 这些观察表明，乳牙是最先形成的，而侧牙（额外的）的添加发生在进化的后期。

重建 千鸟杜皮斯， 原始有颚脊椎动物。 学分：张鹤鸣

该研究的主要作者 Plamen Andreev 说：“尽管它们具有独特的特征，但实际上已经在许多已灭绝的软骨谱系和骨植物中报道了牙盘。” “一些早期的软骨甚至完全用间隔很近的尖头来建造它们的牙齿。”

研究人员声称，Qianodus 也是如此。 他们在检查了来自一种新的同步辐射——一种使用粒子加速器的高能 X 射线的 CT 扫描过程——的微小气泡（1-2 毫米长）后得出了这个结论。

古脊椎动物与古人类学研究所褚敏教授 中国科学院.

这些观察得到了系统发育树的支持，该树将 Qiodus 鉴定为已灭绝的基于螺纹的带齿软骨鱼类群的近亲。

朱教授说：“我们对主要有颌脊椎动物群起源的修改时间表与它们最初的多样化发生在志留纪早期的观点是一致的。”

千诺杜斯的发现提供了具体证据，证明有齿的、类似鲨鱼的脊椎动物比以前认为的要早数千万年。 该研究中提出的遗传分析将Qianodus定义为原始软骨鱼类，这意味着下志留纪的有颌鱼类已经非常多样化，并且在无颌脊椎动物祖先谱系中骨骼矿化进化后不久出现。

该研究的合著者埃文·桑索姆说： 伯明翰大学.

参考资料： Plamen S. Andreev 和 Evan J. 的“最古老的有颚类牙齿” 脾气本性.
DOI: 10.1038 / s41586-022-05166-2