中國(guó)科學(xué)院古脊椎動(dòng)物與古人類研究所朱敏團(tuán)隊(duì)在6月12日出版的《自然－科學(xué)報(bào)告》上報(bào)道了目前為止志留紀(jì)最大的脊椎動(dòng)物，一種被命名為鈍齒宏頜魚(yú)（Megamastax amblyodus）的硬骨魚(yú)。現(xiàn)有的證據(jù)顯示，4.23億年前的鈍齒宏頜魚(yú)體長(zhǎng)可達(dá)1.2米，在食物鏈中占據(jù)較高的位置。這是云南曲靖地區(qū)志留紀(jì)瀟湘動(dòng)物群繼夢(mèng)幻鬼魚(yú)、初始全頜魚(yú)之后的又一重要發(fā)現(xiàn)，這一發(fā)現(xiàn)挑戰(zhàn)了早泥盆世埃姆斯期前不存在大型脊椎動(dòng)物的傳統(tǒng)看法，同時(shí)促使研究者重新思考氧氣含量變化與脊椎動(dòng)物演化之間的關(guān)系。

　　經(jīng)過(guò)近八年持續(xù)不斷的野外考察與發(fā)掘，朱敏和他的研究團(tuán)隊(duì)已在曲靖市麒麟?yún)^(qū)瀟湘動(dòng)物群中取得了若干轟動(dòng)性的科學(xué)發(fā)現(xiàn)，包括具有硬骨魚(yú)型邊緣頜骨的盾皮魚(yú)——初始全頜魚(yú)（Entelognathus primordialis），以及世界上最早的完整保存的硬骨魚(yú)——夢(mèng)幻鬼魚(yú)（Guiyu oneiros）等。朱敏說(shuō)，“在這座志留紀(jì)化石寶庫(kù)中，即使是零散的骨片也蘊(yùn)含著豐富的科學(xué)信息。本次報(bào)道的鈍齒宏頜魚(yú)雖然目前只發(fā)現(xiàn)了兩件下頜和一塊上頜骨標(biāo)本，但對(duì)其展開(kāi)的詳細(xì)研究卻為脊椎動(dòng)物的早期演化及古環(huán)境演化的熱點(diǎn)議題提供了關(guān)鍵性證據(jù)”。

　　大氣中氧氣含量的變化是古環(huán)境學(xué)研究關(guān)心的問(wèn)題。古環(huán)境學(xué)家認(rèn)為，在志留紀(jì)晚期到泥盆紀(jì)早期的時(shí)間段內(nèi)，大氣含氧量有一次顯著的增高。然而，關(guān)于這次含氧量增高事件的具體時(shí)間，卻存在兩種不同的理論模型。來(lái)自鉬同位素的地球化學(xué)證據(jù)顯示，這次事件發(fā)生在4億年前的早泥盆世，這與過(guò)去的化石記錄相吻合。傳統(tǒng)的古生物學(xué)觀點(diǎn)認(rèn)為，陸生維管植物的繁盛導(dǎo)致大氣含氧量的增加，而大氣含氧量的增加又使得有頜脊椎動(dòng)物在早泥盆世埃姆斯期（4.08億年前至3.93億年前）之后得以加大軀體，并統(tǒng)治了地球水域，泥盆紀(jì)也因此被稱為“魚(yú)類時(shí)代”。

　　然而，志留紀(jì)4.23億年前的鈍齒宏頜魚(yú)的發(fā)現(xiàn)挑戰(zhàn)了上述觀點(diǎn)。鈍齒宏頜魚(yú)的下頜長(zhǎng)十多厘米，按夢(mèng)幻鬼魚(yú)和其他完整保存的早期硬骨魚(yú)身體比例計(jì)算，其體長(zhǎng)應(yīng)超過(guò)1米，最大的個(gè)體可能達(dá)到了1.2米左右，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了之前發(fā)現(xiàn)的所有志留紀(jì)脊椎動(dòng)物，這就否定了早泥盆世埃姆斯期以前不存在大型脊椎動(dòng)物的論斷。最近一些古植物學(xué)研究也表明，截至志留紀(jì)晚期，陸地維管植物已經(jīng)相當(dāng)繁榮。這些發(fā)現(xiàn)都支持了古灰燼證據(jù)所顯示的氧氣含量變化模型，即古生代氧氣含量增高事件發(fā)生在約4.2億年前的志留紀(jì)晚期。

　　頜骨特征表明，鈍齒宏頜魚(yú)是一種典型的硬骨魚(yú)。下頜骨由兩列骨骼組成，口緣靠外面的是一整塊長(zhǎng)條形的齒骨，也就是構(gòu)成人類下頜的骨骼，表面覆有具無(wú)數(shù)細(xì)孔的整列層骨組織。緊貼齒骨內(nèi)側(cè)是由一系列前后排列骨骼構(gòu)成的冠狀骨。內(nèi)外頜骨上生長(zhǎng)的牙齒形態(tài)完全不同：齒骨上長(zhǎng)著數(shù)排細(xì)密尖利的小齒，而冠狀骨上卻凸出8顆大得多、尖端鈍圓的牙齒。研究人員推測(cè)它們顯然具有不同的用途，外側(cè)的牙齒可能用來(lái)捕捉并緊抓住獵物，內(nèi)側(cè)的大型鈍齒則用于壓碎其硬殼。

　　滇東地區(qū)志留紀(jì)淺海中帶殼的腕足類、雙殼類和三葉蟲(chóng)都有可能是鈍齒宏頜魚(yú)的食物，但以其體型來(lái)看，它也完全有能力捕食和它生活在同一水域中披盔戴甲的魚(yú)類，比如無(wú)頜的長(zhǎng)孔盾魚(yú)（Dunyu longiforus）和有頜的初始全頜魚(yú)等，鈍齒宏頜魚(yú)可能是脊椎動(dòng)物家族中最早的頂級(jí)掠食者。

　　在傳統(tǒng)觀點(diǎn)為我們描繪的圖景中，志留紀(jì)的水域?yàn)闊o(wú)脊椎動(dòng)物所統(tǒng)治，小型的無(wú)頜甲胄魚(yú)和最早的有頜魚(yú)類在捕食性的巨型頭足類和海蝎的陰影下生活。瀟湘動(dòng)物群提供的證據(jù)顯示，最遲在志留紀(jì)晚期，當(dāng)時(shí)地處赤道的中國(guó)云南已經(jīng)存在一個(gè)欣欣向榮的魚(yú)群。有頜脊椎動(dòng)物已經(jīng)分化出許多類群，占據(jù)了多個(gè)生態(tài)位，有些體型已經(jīng)相當(dāng)碩大，“魚(yú)類時(shí)代”也許可以前推到志留紀(jì)。瀟湘動(dòng)物群的發(fā)現(xiàn)與研究將繼續(xù)大大改變科學(xué)界對(duì)整個(gè)脊椎動(dòng)物早期演化歷史的認(rèn)識(shí)。

圖1 鈍齒宏頜魚(yú)化石標(biāo)本（Brian Choo供圖）

圖2 鈍齒宏頜魚(yú)復(fù)原圖（Brian Choo供圖）