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个子小、起“洋名”、不太会跳?
5500万年前的阿喀琉斯基猴原来是这样
来源:湖北省地质科学研究院(湖北地质博物馆) 发布时间:2020-12-28 [打印本页] [关闭窗口]

2013年6月,《Nature》刊载了一篇名为《迄今最古老灵长类骨架和简鼻猴早期演化(The oldest known primate skeleton and early haplorhine evolution)》的研究论文,在科学界引起强烈反响,也让关注的目光聚集到湖北省南部的一座小城——松滋。

论文描述了一件较完整的脊椎动物化石骨架标本(IVPP V18618),它是论文作者2003年在松滋中西部地区的一套名为“洋溪组”页岩地层中发现的。经过哺乳动物化石年代对比研究,确认这套地层的时代为早始新世伯母巴期(Bumbanian),距今大约5580万年~5480万年,形成于湖泊沉积环境。

松滋始新世湖相页岩中发现的灵长类化石骨架。 赵璧 供图

研究发现,这种生存时代略晚于恐龙的小型脊椎动物,有一个可爱的圆形脑颅,吻短,后肢、脚、尾巴都很长,其生物分类位置最终被确定为:哺乳纲—灵长目—简鼻猴亚目—跗猴型下目。

尽管之前也有古老灵长动物化石发现于距今5500万年左右的始新世地层,但仅有残破的标本,最古老完整的化石骨架——达尔文猴(产自德国梅塞尔坑)化石层时代距今约4700万年。因此,松滋标本是全球迄今已知最古老的灵长动物化石骨架,这对揭示最早期灵长类的完整形态和独特生理特征具有重要意义。

更重要的是,从这件古老的化石标本中,还可以观察到不少与当前世界上最繁盛的灵长类——类人猿相似的骨骼形态特征,譬如较小的眼眶、较短宽的跟骨。在此之前,学界公认的最古老类人猿化石来自非洲距今3000多万年的地层,松滋化石则显示了类人猿最早的成员可能从5500万年前就已经在地球上出现,而且出现在东亚而不是传统认为的非洲,这对研究类人猿早期演化和探讨“走出非洲”人类起源等重大科学问题提供了关键信息。

中国化石为啥起“洋名”

松滋的化石灵长动物被倪喜军等论文作者命名为“阿喀琉斯基猴”(Archicebus achilles),但这一名字引起很多人的好奇甚至不解,为啥要给中国化石起个“洋名”呢?

众所周知,生物命名有国际通用的“科学法则”,即痛恨“杂乱无章”并“无法理解不系统的事物”的18世纪著名瑞典博物学家卡尔·林奈发明的双名法。生物名通常由两个拉丁文组成:前为属名(首字母大写),表示其所属动物类群;后为种名(首字母小写),表示其与类群其他物种的区别。

以松滋“阿喀琉斯基猴”为例,其属名为Archicebus(基猴),说明其属于基猴类动物;种名为achilles(阿喀琉斯),指基猴类的“阿喀琉斯”种。

研究发现,阿喀琉斯基猴属于跗猴类,顾名思义,跗骨特化,即脚跟附近的距骨、跟骨等骨块拉长,这种结构有利于该类动物在树林间跳跃行动和生活。跗猴的现生代表——菲律宾眼镜猴就是著名的树栖跳跃能手。但相比跗猴类,灵长类另一大支系——包括人类在内的类人猿,脚跟各骨块则较宽短,不利于跳跃,更适合支撑行走或奔跑。阿喀琉斯基猴头骨、牙齿和四肢都与跗猴类似,但偏偏它的跗骨各骨块短而宽——这正是类人猿的特征。因此,这是一只不太会跳跃的跗猴,它的跗骨结构对于一只树栖跗猴来说是名副其实的“阿喀琉斯之踵”。因此,研究者用充满科学和人文想象力的achilles为其命名。

但值得注意的是,这种跗骨的结构差异也许正是早期跗猴和类人猿适应不同环境并差异演化的关键之一。

灵长类的演化缺环

灵长类动物毫无疑问是现代地球生物圈最重要的组成部分之一,尤其是人类,堪称是动物界最顶尖的“贵族”。据不完全统计,现生灵长类有15科69属376种之多,其可以分为两大类,即曲鼻猴和简鼻猴。曲鼻猴大多有一个皮肤裸露、湿润敏感的鼻子,是比较特殊的灵长类;常见的简鼻猴的鼻子则大多干燥并着生毛发。

绝大多数灵长动物都属于简鼻猴大类,包含人类。通常将人类以及与人类相类似的猩猩、长臂猿和大多数猴子归入灵长目简鼻猴亚目下的类人猿,其余的简鼻猴(如东南亚的眼镜猴)则归入跗猴类,类人猿和跗猴类也就构成了简鼻猴的两个主要演化分支。但简鼻猴是从何时开始分化,类人猿即似人动物最早出现的时间点,则一直无法查明,成为困扰科学界多年的重要问题。

阿喀琉斯基猴化石的时代和骨骼总体形态研究结果显示,它是最古老的跗猴类。但是,跗骨又显示出它并非典型的营树栖生活的跗猴,有可能与类人猿接近。

一些地面生活的习性暗示,早在5500万年前,在亚洲内陆湖盆边生活的一些原始简鼻猴类已经具备既适应树栖生活,也可时而下地行走的能力,这些特殊的灵长动物可能正是现代类人猿和跗猴的共同祖先类型。这不禁让人想起描绘爬行类向鸟类过渡演化图景的侏罗纪始祖鸟、描绘鱼类向两栖类过渡演化图景的泥盆纪鱼石螈等著名化石生物,阿喀琉斯基猴可能和上述化石一样,是描绘古老灵长动物向人类过渡演化图景的重要实物证据,也是几百年来达尔文等伟大科学家所苦苦追寻的“生命演化缺环”之一。

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松滋化石宝库

发现阿喀琉斯基猴化石的松滋西南部王家桥—斯家场一带是世界著名的化石产区。这里发育有一套厚1.2米左右、形成于距今5500万年的早始新世湖泊环境的灰黑色、黑色含有机质泥页岩。

上世纪70年代至今,在这套厚度不大的岩层中不断发现鱼类、鸟类、哺乳类、爬行类、昆虫、植物、腹足、轮藻、孢粉等类型和数量都极其丰富的化石。这些化石连鱼鳞的纹路、昆虫的翅膀结构等细节均被完美清晰地保存下来,被认为是继德国梅塞尔化石坑、北美洲绿江组化石层之后,全球第三处始新世特异埋藏化石宝库。相比以上两地的化石,其时代更加古老,在科学研究方面拥有更大的价值和潜力。

松滋化石库保存的生物细节异常精美的骨唇鱼类化石。 徐珍 供图

松滋化石宝库已发现许多意义重大的化石材料,产生许多影响深远的科学发现,如“填补类人猿演化空白”的阿喀琉斯基猴化石、我国已知最早的鹤形目——松滋鸟化石、世界上最完整的金龙鱼化石等,引起科学界和社会各界的高度重视。2014年,被正式认定为中国首批38处国家级重点保护古生物化石集中产地之一。