近期，《自然·通訊》（Nature Communications）在線發表了beat365官方网站博雅博士後崔心東博士與中科院古脊椎動物與古人類研究所朱敏院士團隊以及美國密歇根大學美國密歇根大學馬特·弗裡德曼教授合作完成的題為“Bony-fish-like scales in a Silurian maxillate placoderm”的研究成果（文章鍊接https://www.nature.com/articles/s41467-023-43557-9）。

現生有颌脊椎動物（或稱有颌類）分為硬骨魚類和軟骨魚類，它們的最近共同祖先及其所有後裔被稱為有颌類冠群。在有颌類冠群之外，還有一些生物跟有颌類有更近的親緣關系，它們被稱作有颌類幹群（比如有颌的盾皮魚類和某些無颌動物）。盾皮魚類長期以來被認為沒有後裔，是演化的盲支。十年前，《自然》雜志報道了一條4.25億年前的古老魚類——初始全颌魚改變了這一認識。它具有典型盾皮魚類的膜質骨甲以及硬骨魚式的颌骨，有力地證明了有颌類冠群是由盾皮魚類中的一支演化而來。但是，過去對全颌魚的了解僅限于身體前半部分，而對于由鱗片覆蓋的後半部分及鳍的位置形态等一無所知。

本研究報道了一件精美而難得的初始全颌魚新化石，關聯保存了近乎完整的鱗片覆蓋的後半部分身體和鳍棘。運用高精度斷層掃描與三維重建技術，研究人員詳細研究了該标本的鱗片形态學和組織學，以及整個鱗列分區情況，科學地複原了初始全颌魚的完整面貌，探讨了有颌類鱗片與鳍棘的演化，為研究有颌類冠群起源及硬骨魚類和軟骨魚類重要特征的起源提供了重要化石實證。

根據新化石複原的全颌魚身體形态粗短圓鈍，全長約21cm，身體最大高度約5cm，鱗片覆蓋部分長約11cm，占身體總長度的52%。全颌魚的身體兩側各有11行鱗片，側線鱗大約在身體的中間位置。背腹兩側長有1個背鳍和1個臀鳍，鳍前有粗短的鳍棘，鳍表面覆蓋鱗片。其中，臀鳍棘過去隻在早期軟骨魚類——棘魚類中發現過，它在全颌魚中的發現表明其在硬骨魚類和軟骨魚類最近共同祖先之前就已經起源。

硬骨魚類、軟骨魚類以及盾皮魚類的鱗片在形态學和組織學上有着巨大的差異，它們之間的演化關系一直不甚清楚。硬骨魚的鱗片大而薄，且早期成員的鱗片為平行四邊形，有着特殊的突-窩關節，被稱為“菱形鱗片”。目前，僅有雀鳝和多鳍魚身披這種鱗片。而典型軟骨魚類的鱗片小而厚，像是一顆尖牙，被稱為“楯鱗”，曾一度被認為是現生有颌類共同祖先的鱗片模型。盾皮魚類的鱗片類型則非常多樣，但與硬骨魚類和軟骨魚類的鱗片之間存在明顯差别，且大部分表面都有瘤點狀紋飾。那麼，現生有颌類共同祖先的鱗片到底是什麼樣子的呢？這個問題的解決有賴于全颌盾皮魚鱗片化石的發現。

對新化石的詳細研究表明，全颌魚的體側鱗片大而薄，表面具脊狀紋飾，可分為12種形态類型。其中有一類鱗片非常特殊，它們的整體形态與硬骨魚标志性的菱形鱗片出奇地一緻：具備平行四邊形的輪廓、突-窩關節、脊狀紋飾、基部的龍骨突等整套硬骨魚鱗片特征組合。組織學證據也表明全颌魚的鱗片和骨片不具備盾皮魚類外骨骼典型的三層構造，反而與早期硬骨魚類，如夢幻鬼魚類似。這一驚人的結果首次将盾皮魚類與硬骨魚類的鱗片聯系起來，也表明硬骨魚類模式的鱗片要比鲨魚那樣的軟骨魚類的典型楯鱗更為原始，後者為一特化類型。

新發現使得初始全颌魚成為繼奇迹秀山魚、夢幻鬼魚之後，又一個保存了從頭至尾完整形态信息的志留紀有颌類，為零散保存的志留紀有颌類鱗片和棘刺标本的鑒定和分類提供了重要參考。硬骨魚類典型的菱形鱗片以及早期軟骨魚類特有的臀鳍棘在初始全颌魚身上的發現，表明了有颌類冠群的更多鑒定特征可能在盾皮魚類中就已經出現。對初始全颌魚、全颌盾皮魚類乃至我國志留紀有颌脊椎動物化石寶庫的研究，将為還原“從魚到人”演化史早期曆程提供更多的關鍵證據。

論文第一作者為beat365博雅博士後崔心東博士，通訊作者為中國科學院古脊椎動物與古人類研究所朱敏院士和朱幼安副研究員。本研究得到了可持續發展大數據國際研究中心開放研究計劃、國家自然科學基金、中國科學院戰略性先導科技專項、中國博士後科學基金以及現代古生物學和地層學國家重點實驗室開放課題的資助。

圖1 近乎完整的初始全颌魚後半部分身體化石、三維重建及三維複原模型。（崔心東供圖，三維重建模型由拟石科技制作）

圖2 有颌脊椎動物鱗片特征演化。（崔心東供圖）

 圖3 根據新發現制作的初始全颌魚生活複原圖（拟石科技制作）