一百年來，頜的起源以及究竟誰是有頜脊椎動物最近的祖先，一直困擾著全世界的脊椎動物研究者。
在關于脊椎動物頜的起源研究中，有兩種魚扮演著重要的角色——骨甲魚和盔甲魚。
此前，科學家們認為，骨甲魚是有頜脊椎動物最近的姊妹群，而盔甲魚是介于現生無頜與有頜脊椎動物之間的過渡類群。
不過，中科院古脊椎動物與古人類研究所的研究員蓋志琨等最近發現，挖掘于我國南方地區的盔甲魚擁有兩個背鰭、鞏膜骨化，并且具有眶鼻間隔、篩骨突等顱桁衍生構造，化石外形顯示其可能也有上歪尾。
這些證據進一步表明：盔甲魚有可能取代骨甲魚，成為離有頜脊椎動物最近的姊妹群，從而有可能改變存在40多年的脊椎動物演化框架。相關研究成果日前在《科學通報》第21期以封面文章的形式刊發。
“哪一類無頜類動物與有頜脊椎動物的共同點多，哪一類就是后者的祖先。”蓋志琨向《中國科學報》記者介紹說。
外骨骼、骨細胞的軟骨外成骨、鞏膜環、胸鰭和上歪尾，這是骨甲魚具有現生有頜類的五個關鍵特征。
研究骨甲魚的科學家也因此判斷骨甲魚是離有頜脊椎動物最近的姊妹群，并在上世紀據此構建了脊椎動物演化框架。
但是，此次蓋志琨等研究人員通過化石發現盔甲魚有兩個背鰭，也有鞏膜骨化，化石外形顯示可能也有上歪尾。
而且，他們還發現，在探討頜的起源及相關問題上，較之于骨甲魚類，盔甲魚類在很多方面是一個更好的對比模型。
“除了具有眶鼻間隔、篩骨突等顱桁衍生構造外，盔甲魚類還與有頜脊椎動物共有其他一些近裔性狀，如與大腦半球分離的嗅球、獨立的嗅束、端神經、成對側位的鼻囊、鼻垂體分離、垂體管開向口腔等。”蓋志琨介紹說。
關于盔甲魚是否具有骨細胞的軟骨外成骨在學術界尚無定論這一問題，蓋志琨則認為，這一特征是否能成為有頜脊椎動物祖先的證據還有待討論。“有頜類的鯊魚也沒有骨細胞的軟骨外成骨。”
據此，蓋志琨表示，以上證據大大增加了盔甲魚類取代骨甲魚類而成為有頜脊椎動物姊妹群的可能性。
除了證明盔甲魚具有更多有頜脊椎動物特征外，此次蓋志琨等開展的研究還有意外的收獲。
他們還發現，鼻垂體復合體的分裂可能也是雙鼻孔起源前的一次主要事件，它允許刺猬基因家族調控鼻基板的發育，從而形成側位的鼻囊。
實際上，2011年，蓋志琨曾在英國《自然》雜志上報道了關于頜起源的初步研究。當時，他利用同步輻射Ｘ射線斷層掃描和計算機三維虛擬重建技術對盔甲魚進行內部掃描與三維虛擬重建，發現盔甲魚的鼻垂體復合體是分裂的，比骨甲魚的發育更近一步。
此項成果為頜演化異位理論提供了化石證據，為研究脊椎動物頜的起源帶來了新的曙光，盔甲魚也因此得名“曙魚”。
不到一年的時間，這篇發表在《自然》雜志上的論文已被引用五次。
今年，蓋志琨也因在該研究領域的突出表現而被北美古脊椎動物學會授予發展中國家青年科學家獎。他的論文摘要也從上千篇高質量論文摘要中脫穎而出，入選將于10月舉行的72屆北美古脊椎動物學會年會的十篇精選摘要，并將在年會主辦方召開的新聞發布會上被重點推介。
“這說明我們的研究已經受到了同行的認可。”蓋志琨說，“但是要改變一個被大家接受了40多年的框架，需要時間、需要耐心，我們要逐個擊破。”(新華網)
