国际顶级学术期刊《自然》，曾用封面文章的“顶配”待遇，为中国科学院古脊椎动物与古人类研究所朱敏院士团队的四篇古鱼论文“爆了个料”，也算是给咱们爆了个“惊天大瓜”——
什么？？人类居然是从鱼进化而来的！！
看到这儿您肯定一拍大腿：等等！我读书少你别骗我，课本上不是说，人类的祖先是古猿吗？怎么一转眼就“下海”变成鱼了？
别急，今天我们就来详细讲讲这个“瓜”。故事的开头得从一条长达4亿多年的“家族族谱”说起。如果我们把族谱使劲儿往前翻，翻到猿之前，翻过恐龙时代，翻到连大陆都还没长成现在这个模样的远古时期——你会发现，我们故事的起点，竟然在一片浩瀚的海洋里。
就像牛顿被苹果砸中后发现了万有引力，亿万年前，也有一批鱼脱离种群，爬到了岸上，从此不断适应、演化、生生不息，最终解锁了演化人类的成就。
吃鱼不等于吃祖宗！
首先申明一点，咱老祖宗这一脉和我们今天餐桌上看到的鱼可不是同一脉！所以如果你爱吃鱼，或者是在饭桌上看到了鱼，请不要担心，我们不会吃到我们的“祖宗”。
“从鱼到人”的演化并不是从鱼直接变成人，而是一个长达5亿多年的演化史。
人类的祖先由肉鳍鱼这一支演化而来，大约4亿年前就已经和饭桌上的这些鱼类分道扬镳变成了两支，其中变成我们祖先的这一支也在3亿多年前就爬上了陆地。
从演化的角度来看，代表着脊椎动物演化的“生命树”率先分出“有颌”和“无颌”这两条树杈。长着上下巴，也就是颌的脊椎动物被称为“有颌类”。而“有颌类”一脉继续衍生，分出四大类群：盾皮鱼类、棘鱼类、软骨鱼类和硬骨鱼类。其中，盾皮鱼类和棘鱼类在古生代晚期灭绝，而软骨鱼类和硬骨鱼类延续至今。
约3.8亿年前，硬骨鱼类中的一支——肉鳍鱼类（其代表如拉蒂迈鱼）闪亮登场！它们的鳍骨结构为后来的四肢演化奠定了基础。此后，在漫长的演化历程中，肉鳍鱼类逐步演化为两栖类（如鱼石螈），并进一步分化为爬行类。爬行类中的一支又延伸出哺乳类，哺乳类中一支分化出灵长类。最终，约200万年前，人类诞生！
拉蒂迈鱼:从化石到现代的进化见证
这复杂的演化脉络像极了神话故事中虚构的“生命树”，它的每一枝树枝分杈都代表着不同的演化路径。
而我们今天要探究的，就是我们的“族谱”中最为血脉相连的——肉鳍鱼类。
那么，什么是肉鳍鱼呢？
肉鳍鱼和我们现在在地球上看到的所有的鱼都不一样，最为显著的特征就是它身上的鳍——虽然是肉质的，但却含有内骨骼。科学家研究发现，这种内骨骼和人类的大臂、小臂、腕骨、掌骨等等竟然可以进行一一对应！
神奇吧？
正是有了这种形式的鱼鳍，才为四足动物演化出四肢提供了先决条件。
老祖宗：上岸才是出路
当接受了我们的老祖宗是鱼这个设定后，新的问题又来了。
老祖宗啊老祖宗，你好好在海底世界做条鱼不行吗？干嘛非得跑到陆地上来呀？
要回答这个问题，就要说起当时鱼类所处的环境了。
广西南宁早泥盆世脊椎动物化石组合的生态复原图 （Brian Choo 绘制）
3.8亿年前的泥盆纪海洋里，无声的生存竞赛每天都在上演。水底世界拥挤不堪，资源争夺日趋白热化。就像是今天的大城市，竞争激烈，资源有限。不仅进海底“体制内”没希望，还面临着食物有限，地盘紧张，连呼吸都要排队的庞大生存压力！
一群鱼没饭吃，还抢不过别人，你说怎么办？
于是，一群“不甘躺平”的鱼鱼做出了一个足以改变地球生命史的惊人决定：上岸！
进“体制内”没希望，那就去“创业”，去探索新的生存空间，比如浅滩、沼泽，甚至是短暂的陆地环境。就像是一场勇敢者的进化游戏，新的尝试伴随着机遇和风险，有的鱼类成功“上岸”，开辟出新赛道；有的“创业”失败，自然就被大自然优化掉。
而早期创业成功的那批“成功鱼士”，便是肉鳍鱼一支。他们逐渐演化出了适应陆地生活的关键特征：强壮的肉质鳍可以支撑身体在浅水中爬行，简单的肺部结构允许它们从空气中获取氧气。
从肉鳍鱼到早期两栖动物
从鱼到人
一场5亿年的“系统升级”
还记得那位曾因吃黄焖鸡时将鸡骨头拼成始祖鸟而走红的“大神”吗？她正是中国科学院古脊椎动物与古人类研究所的研究员卢静。在采访中，她解释道：“呼吸方式的改变和四肢的形成，正是鱼登上陆地必须具备的两个条件。”
从呼吸方式来看，早期的肉鳍鱼类其实已经具备了初步的肺部结构，这使得它们能够在浅水或短暂离开水体时呼吸空气。值得一提的是，中国科学院院士张弥曼在这一领域做出了重要贡献。她通过对杨氏鱼化石的高精度CT扫描和三维重建，推翻了当时瑞典古生物学家雅尔维克关于内鼻孔起源的理论。
1981年，还是博士生的张弥曼院士在制作等比例放大20倍的标本蜡质模型
1982年论文：《中国西南部云南省早泥盆世总鳍鱼类杨氏鱼的头颅》——否定了四足动物”双起源”假说
雅尔维克曾认为，内鼻孔是鱼类演化为四足动物并适应陆地生活的关键特征，但张弥曼的研究表明，杨氏鱼并无内鼻孔，这说明内鼻孔并非鱼类登陆的必要条件，鱼类可能通过其他方式（如皮肤或口腔黏膜）进行气体交换以适应陆地生活。
从四肢的形成来看，1938年，被认为已灭绝1.2亿年的拉蒂迈鱼意外现身，为研究脊椎动物从水生到陆生的演化提供了关键线索。拉蒂迈鱼是现在还生活在这个地球上的肉鳍鱼类仅存的几种代表之一，在它“肉嘟嘟”的鱼鳍中，有着类似四肢结构的内骨骼，从其标本可以发现，鱼鳍里的内骨骼与人类的大臂、小臂、腕骨和掌骨具有同源关系。这种结构的出现使得鱼类能够在浅水或陆地环境中逐渐演化出四肢，为后期爬行提供支撑。
拉蒂迈小姐发现拉蒂迈鱼时，为这条长了不寻常“胳膊”的鱼所画的草图
“有趣的是，在脊椎动物从水生到陆生的演化过程中，器官和四肢的出现并非有明确的先后顺序，他们几乎是在同一时期逐渐演化而来。”卢静笑着介绍道，“并且在演化过程中，某些器官的功能会被逐渐强化，比如大脑。”
肉鳍鱼的肉鳍内部有一串强壮的骨骼，人类的大臂、小臂、掌骨等骨骼，甚至可以和这些骨骼一一对应，图片来源于网络纪录片《5亿年，岩石里的生命奇迹》第一季
从水生到陆生的转变，绝非一蹴而就，而是一场漫长而复杂的“系统升级”。拉蒂迈鱼和杨氏鱼的故事，正是这场“史诗级”演化冒险的生动注脚。
你身体里藏着多少
“鱼系基因”？
卢静指出：“从水生到半水生，再到陆生，鱼类演化经历了三个标志性节点。在这个过程中，鱼类演化出了人类的鼻孔、四肢，并最终适应了陆地环境。”
那么，我们是否能在鱼类身上找到与人类身体相对应的器官？
答案是肯定的。
上文咱们已经提到了人类四肢和肉鳍鱼鳍的特殊联系。
接下来，我们来看看“面部”。
当你早上起床，摸上自己的脸，是不是怎么也想不到会和鱼产生联系？
初始全颌鱼生活复原图 拟石科技制图
但科学家们，偏偏就在4.19亿年前的古鱼——初始全颌鱼身上，找到了古老鱼类演化成人类祖先关键一环的奥秘。2010年，中国科学院古脊椎动物与古人类研究所朱敏院士团队在云南曲靖的志留纪地层中发现了一件兼具盾皮鱼身体特征和硬骨鱼颌部特征的古鱼化石，命名为“初始全颌鱼”。这一发现揭示了颌骨起源的奥秘。
近乎完整的初始全颌鱼后半部分身体化石及三维重建。（崔心东供图）
颌，官方释义为构成口腔上部和下部的骨头和肌肉组织；而颌骨是人体头颅骨的一部分，位于面部下方。
从演化的角度来看，代表着脊椎动物演化的“生命树”在分出“有颌类”和“无颌类”这两条树杈后，“有颌类”分出四大类群。其中，盾皮鱼、棘鱼和软骨鱼的颌主要都由软骨构成。只有硬骨鱼在口的边缘长着一系列硬骨质的颌骨，组成了一个复杂的“新颌”，被认为是人类颌骨的原型。
初始全颌鱼和朱敏团队发表在Nature的论文。Zhu et al. (2013）
是的，你没听错！构成我们如今的上颌骨与下颌骨，都可以在早期硬骨鱼那里找到原型，也就是硬骨鱼的“新颌”！
有颌脊椎动物演化示意图（Brian Choo 供图）
此处感谢老祖宗进化出了颌骨，否则咱现在只能看着火锅流口水，连块毛肚都嚼不动，这日子怎么过？由此可见，颌骨的出现对人类演化意义重大。然而，除了它，颜面部中还有另一个重要器官——鼻。
实际上，一般鱼类只拥有外鼻孔，主要用于嗅觉，无法像人类一样呼吸。然而，鱼类向陆地演化的过程中少不了内鼻孔的存在，否则，空气无法顺利进入肺部。2004年，科学家在云南曲靖发现了肯氏鱼化石，其鼻孔正处于外鼻孔向内鼻孔过渡的关键阶段。仔细观察可以发现，肯氏鱼内鼻孔的位置恰好就处在外鼻孔向内鼻孔“漂移”的位置上，而“漂移”的时机正好处于前上颌骨和上颌骨裂开的时候，它们之间有个裂口，这个裂口恰恰就是肯氏鱼内鼻孔的位置。
肯氏鱼三维复原，注意它上颌的“豁嘴”
有趣的是，人类胚胎早期也会出现类似的鼻孔结构，上颚位置的裂口与肯氏鱼相似。正常情况下，这个裂口会在发育后期闭合，若发育不完整，就会导致兔唇。
内鼻孔的“漂移”演化示意图
或许，这也是古老演化痕迹下的某种“纪念品”吧。
除了面部，再来看看“耳”。
2022年，中科院古脊椎所的盖志琨研究员联合中、英、瑞三国院士，在《生态和演化前沿》杂志上给我们爆了个“猛料”：人类的中耳，曾经是鱼类的鳃！
没错，就是那个鱼用来呼吸的鳃！
在鱼类的世界里，喷水孔是个关键的部位。它位于眼睛后方，是鱼类的重要呼吸器官。在软骨鱼类中，喷水孔主要用于吸入水流，而在硬骨鱼类（如多鳍鱼）中，喷水孔则被用来呼吸空气。这种呼吸空气的能力可能是鱼类登上陆地的预适应特征，为它们离开水域提供条件。
喷水孔从无颌类的鳃到人类中耳的演化历程（盖志琨提供，史爱娟绘）
而随着肉鳍鱼类的演化，内鼻孔的出现让鱼类可以通过鼻孔呼吸空气，喷水孔的呼吸功能逐渐“下岗”。但别急，它并没有被淘汰，而是被“再就业”了！登陆陆地的四足动物们需要新的感官来适应陆地环境，于是喷水孔摇身一变，成了中耳腔（鼓膜室）。而原本用于呼吸的舌颌骨和相关骨骼也退化变小，最终进入中耳，变成了三块听小骨——镫骨、锤骨和砧骨。这三块小骨头可是听觉的“幕后功臣”，他们负责将声音传递给大脑，从而让人类拥有了灵敏的听觉。
在云南曲靖早泥盆世宽甲鱼化石中首次发现鳃丝印痕，揭示我们的中耳曾经是鱼类用来呼吸的鳃（盖志琨摄）
现在，我们可以做个有趣的小实验：捏住鼻子，闭上嘴，使劲鼓气。
是不是感觉耳朵鼓膜胀胀的？这说明咱们的耳朵和口腔依然相通，而连接它们的正是从喷水孔演化而来的咽鼓管。虽然现在咽鼓管看起来没啥大用了，但它可是鱼类呼吸的“主要通道”。换句话说，我们鱼祖先曾经用我们的耳朵来呼吸。
Call me by your breath！！
多鳍鱼浮出水面用喷水孔呼吸空气的瞬间（15%的播放速度）（图片来源：潘照晖技术转换自Graham et al.）
看吧，生物演化多么的奇妙！
所以啊，下次去博物馆，可别忘了去看看拉蒂迈鱼这个“登陆先锋”，顺便再感谢一下咱们的鱼祖宗——要是没有它们努力地“进化”“升级”，如今的我们，可能连周杰伦的歌都听不到呢！
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撰文：阿郦
责任编辑：依依
审校编辑：依依