我们的祖先是鱼吗?—— 从化石中探寻脊椎动物演化的秘密

日期:2026-01-11 11:57:36 / 人气:14


一席少年·腾讯SSV「未来科学家」论坛
2025.12.27 深圳
大家好,我是卢静,来自中国科学院古脊椎动物与古人类研究所。今天我想和大家一起探讨一个有趣又深刻的问题——“我们的祖先是鱼吗?”
不知道你们有没有想过这个问题?大概三年前,我们团队的研究成果突然冲上热搜第一,标题是“中国科学家证实人类是从鱼演化而来的”。消息一出,网友们瞬间炸开了锅:有人调侃“一觉醒来,祖先从猴子变成了鱼”;有人好奇“祖先鱼是不是长着鱼鳍的人形模样”;还有小朋友委屈地问我:“我昨天刚吃了一条鱼,是不是把祖先吃掉了?”
这里我要负责任地告诉大家:不管你吃的是清蒸鱼、红烧鱼,我们现在吃的鱼,早在4亿年前就和人类的祖先鱼分道扬镳了。所以大家尽管放心吃鱼,完全不用有心理负担。

从无颌到有颌:脊椎动物演化的里程碑

为什么说人类是从鱼演化而来的?2022年,朱敏老师带领我们课题组,在《Nature》同一期发表了四篇论文,核心就是发现了最早的有颌类祖先,为“从鱼到人”的演化链条补上了最关键的一环。
首先我们得弄明白:什么是颌?简单说,颌就是我们的上下颚。在演化史上,脊椎动物先出现的是无颌类,它们没有上下颚,嘴巴只能一直张着,要么寄生在其他鱼或石头上,要么过滤水中的浮游生物,根本没法自主选择食物。
这里有个特别著名的“网红鱼”——萨卡班甲鱼,它就是典型的无颌类。因为嘴张着闭不拢,一辈子都保持着一副“惊讶”的表情,也正因这份特别,它成了古生物界的小明星。
而最早的有颌类出现后,一切都变了。虽然它们的牙齿还不够锋利,但已经能主动捕食,不再局限于底栖或寄生,活动范围扩展到各个水域,生态位发生了革命性变化。从无颌到有颌,这是脊椎动物演化中最关键的里程碑之一,也为后续的演化奠定了基础。

鱼类的时代:4亿年前的地球霸主

要回答“祖先是鱼吗”,我们得把目光拉回4亿年前。那个时期在地质年代表上叫志留纪到泥盆纪,还有一个更形象的名字——“鱼类的时代”。那时的地球上,脊椎动物只有鱼,它们是当之无愧的“地球霸主”。
可能大家觉得鱼不起眼,但我们脊椎动物最重要的演化特征,几乎都在这个时期诞生:除了刚才说的颌,我们的胳膊、腿、硬骨头,甚至脖子和脸的雏形,都源于那时的鱼。
大家可以动一动自己的脖子,这份灵活背后,是4亿多年前的演化突破——最早的鱼身子和头是连在一起的,直到有颌类出现,才演化出头颈关节,有了脖子的雏形。再摸摸自己的脸,最早的“人脸”来自一种叫“人脸古鱼”的化石鱼,虽然外形算不上好看,但正是这副原始的脸部结构,经过4亿年的演化,才有了我们现在的模样。
更关键的是四肢的起源。当鱼类要从水里爬上陆地,必须长出能支撑体重的四肢。普通鱼鳍纤细,根本无法承重,但有一种“肉鳍鱼”,鱼鳍肉乎乎的,里面藏着和我们胳膊、腿、手掌结构相似的骨骼,这就是四肢的雏形。从肉鳍鱼的鱼鳍,到两栖动物的四肢,再到灵长类的肢体,这是一段漫长却关键的演化之路,也是我们能踏上陆地的基础。

在不起眼的化石中,寻找科学真相

“从鱼到人”的探索,不是一蹴而就的。我国在这一领域的研究,已经跨越了半个世纪,从张弥曼院士到朱敏院士,再到我们这一代研究者和研究生,四代人接力深耕,让中国成为全球最早脊椎动物、有颌类和肉鳍鱼类的研究中心。
大家可能在博物馆见过完整精美的化石,但我们研究的化石,往往藏在不起眼的盒子里。这个小盒子里,装着十几种最早的祖先鱼化石,凝聚了团队近50年的心血,正是这些看似零碎的材料,支撑我们发表了十几篇顶刊文章。科学研究的魅力就在于,往往能从不起眼的细节中,挖出最关键的证据,我们的工作,就是在一块块分离的化石中,拼凑出生命演化的线索。
这里给大家讲个化石发现的故事。我们的研究离不开野外发掘,有时还会请当地老乡帮忙。十几年前,我们在挖掘志留纪化石时,一位老乡跑来说发现了“乌龟化石”。我当时就觉得奇怪,乌龟在两亿多年前才演化出来,志留纪不可能有。过去一看,虽然看不出具体模样,但能确定是一条鱼。我们把化石带回实验室修理,半年后,朱敏老师兴奋地叫我过去——一条几乎完整的古老硬骨鱼赫然出现,头和身子都保存完好。朱老师给它取名“梦幻鬼鱼”,意为“只有在梦里才能见到的鱼”,它既保留了原始有颌类的特征,又具备进步肉鳍鱼类的特点,为演化研究提供了珍贵线索。
有趣的是,我们的化石发现还和珠江源头有关。2019年,我们在云南曲靖珠江源公园考察时,竟在路面的石头碎片中发现了古鱼化石。因为当地偏僻,修路不会远运石头,这说明附近一定有含化石的地层。经过两年多勘探,我们在保护区附近找到了五处化石点,发掘出400多吨中泥盆世古鱼化石,还原了3亿多年前鱼类繁盛的“天堂场景”。更巧的是,香港的古老地层中也发现了同款沟鳞鱼,从珠江源头到珠江尾,我们能清晰追溯这些鱼的演化轨迹。而深圳也有相同地层,未来我们或许能在深圳,找到3亿多年前的古鱼化石。

时间里的鱼:活着的“远古化石”

研究古生物,既要“以今论古”,也要研究现存的近缘生物。大家知道吗?现在还有一种活着的肉鳍鱼,叫拉蒂迈鱼,生活在南非和印尼的深海中,几乎完整保留了4亿年前祖先鱼的模样,是我们探寻演化秘密的“活化石”。
说起来,我和古鱼研究还有一段渊源。刚进入研究所时,我和大家一样,对恐龙充满向往,想研究恐龙、复活恐龙,得知要学鱼时特别纠结。朱敏老师看出了我的心思,给了我一本书——《时间里的鱼》,讲的就是拉蒂迈鱼的发现与研究故事。读完这本书,我彻底被古鱼吸引,也幸运地走上了肉鳍鱼研究的道路。现在我正在研究印尼的拉蒂迈鱼,希望通过现存个体与化石的对比,揭开更多“从鱼到人”的谜团。

科技赋能:让远古生物“重现人间”

过去研究化石,是一件极其耗时的事。张弥曼院士曾带着不到3公分的鱼头化石,在瑞典花了一年半时间连续磨片,制成500多张脑部切片,才找到关键证据;她的老师研究另一种鱼,更是用了15年时间磨制切片。
而现在,CT扫描技术彻底改变了古生物研究。同样研究鱼头化石,放进CT机不到20分钟,就能获得最高精度的三维数据,再通过三维重建、分割与可视化技术,就能清晰看到化石内部结构。我们还建立了全世界最大的脊椎动物数据库,把扫描的化石和现生生物标本数据整合起来,让更多人能了解生命演化的奥秘。
对我的研究生来说,拼三维骨骼模型是必修课。我会把打印好的骨片拆成几百块,让他们动手拼接,这门课也成了最受欢迎的课程,同学们常常为了拼完骨骼,加班到深夜还不愿离开。其实大家也能动手尝试:吃鱼时把鱼骨头拼起来,或者吃烤乳鸽后拼接鸽骨,对比博物馆里的恐龙化石,就能理解为什么科学家说“恐龙没有灭绝,而是飞上了蓝天”。

结语:过去从未远去

最后,我想请大家想象一个场景:戴上VR眼镜,走进我们搭建的虚拟实验室,亲手拿起4亿年前古鱼的骨骼,近距离感受生命演化的神奇。这不是幻想,我们已经把CT扫描数据做成了大空间VR视频,让这些遥远的生物,能被我们触摸和感知。
其实,过去从未过去。4亿年前鱼类祖先的基因,早已融入我们的身体;那些远古时期的演化突破,塑造了今天的我们。希望大家能保持对世界的好奇,或许未来某天,你们会在深圳的土地上,发现属于我们的古鱼化石,续写“从鱼到人”的探索故事。
谢谢大家!

作者:杏鑫娱乐




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