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咱们从哪里来？这是一个从生命诞生之初就一向困扰着人类的问题。而现代科学做出的答复是：咱们来自深海，人类是由鱼演化而来的。这条漫漫演化之路迄今已有5.2亿年，其间有许多触目惊心的要害转折点。到底是先有鸡仍是先有蛋？古生物学家怎么依托化石，拼出远古生物的“暗码”？

本期首都科学讲堂约请我国古动物馆馆长、我国科学院古脊椎动物与古人类研讨所研讨员王原，带领咱们走进我国古动物馆，从探寻人类来源动身，用化石依据“说话”，叙述“从鱼到人”的生命演化进程中充溢的惊讶、偶尔与难以幻想，带咱们一同穿越时刻，探究生命。

王原

我国古动物馆馆长

我国科学院古脊椎动物与古人类研讨所研讨员

▲“从鱼到人”的生命之旅（上）

▲“从鱼到人”的生命之旅（下）

人类是从哪里来，未来行将到哪里去？这样的问题咱们都十分关怀。摸摸咱们自己的后脖梗，身体中有着一节一节的脊椎骨，从脖子一向延伸到身体下面。鱼类、两栖动物、匍匐类、鸟类、哺乳动物——像人类相同长有脊椎的动物，都被称为“脊椎动物”。

所谓“从鱼到人”的演化，指的是脊椎动物咱们族开端是以鱼类的身份呈现在地球上。5亿多年的演化中，每一个阶段都会呈现不同形象的“代表”，比方最早的鱼类呈现；从鱼类中进化出两栖动物；从两栖动物中进化出匍匐动物；从匍匐动物中进化出哺乳动物和鸟类，而人类正是从哺乳动物中进化而来的。

依据已有的化石发现，世界上的榜首条鱼被发现于距今5.2亿年前云南昆明邻近浅海的澄江生物群中，姓名叫做海口鱼。它的身体很小，仅有三四厘米长，但在小小的身体里已有了内涵的骨骼，也便是脊椎骨的初始形状。能够说，它们是脊椎动物咱们族中最早的代表。脊椎骨的呈现，也是脊椎动物演化中榜首个革命性的重要事情。

▲海口鱼化石模型

第二个重要事情叫做颌的呈现。下颌便是下巴，上颌和下颌在后端以关节衔接，构成一个可开闭的、很灵敏的嘴。在颌呈现之前，脊椎动物的嘴仅仅一个小小的圆孔或一个长条形的裂缝，能够过滤海底泥沙，或吸附到其他动物身上，以寄生的办法日子，自动捕食才能比较弱。而有了颌之后，不只能够自动捕食，还能够进行伙伴之间的争斗，甚至辅佐发声彼此沟通。

有了颌之后，脊椎动物有了更多的开展机会。我国科学院古脊椎动物与古人类研讨所盖志琨团队在无颌鱼类中一种叫浙江曙鱼的古鱼类身上，发现了世界上最早的颌的来源信息。

▲浙江曙鱼头部化石

这种动物日子在4亿多年前，嘴坐落头骨腹面，是一个椭圆形的小开口，还没有长出真实的颌，但它脑颅中的鼻垂体复合体现已割裂，这是颌骨行将产生的初始特征。在浙江曙鱼之后，科学家们又在云南曲靖发现了一种名为全颌鱼的盾皮鱼类。它身长约30厘米，嘴巴现已具有能够开闭的、十分完好的颌结构。研讨全颌鱼的朱敏院士团队形象地比方：在全颌鱼中已能够看到人类面部骨骼的原始结构。

脊椎动物演化的第三个重要事情是登陆。前期的脊椎动物大多数日子在广袤的海洋中，有一些日子在淡水的河湖流域。登陆事情产生后，陆地上呈现了长出四肢的动物。脊椎动物最早登陆的“代表”是一种距今3.65亿年前，姓名叫鱼石螈的广义两栖动物。

▲鱼石螈恢复图

鱼石螈化石最早在丹麦格陵兰岛被发现，该动物身长仅几十厘米，但它已“四肢齐全”，替代了鱼鳍，而且前后肢上各有七个脚趾。它还有一个特别典型的长满鱼鳞的“鱼尾”，用于划水游水。科学家们研讨了它的前后肢形状后发现，它的后肢运动功用较弱，这决议了它在陆地上的行走办法相对蠢笨，运动姿势与现代的弹涂鱼类有些类似，是一种前肢绕圈式的行进办法，这也让许多学者估测，鱼石螈大部分的时刻仍是日子在水里，偶尔才上陆地。但即使如此，登陆的才能仍是大大扩展了脊椎动物的生计空间。

在说到脊椎动物演化的第四个重要事情之前，咱们先来看一个风趣的问题——先有鸡仍是先有蛋？面临这个问题，不同的人大概有不同的观点。假如说先有鸡，那么鸡从哪里诞生出来呢？假如说先有蛋，蛋能够在没有鸡的情况下，凭空呈现吗？

在古生物学者眼中，答复这个“终极问题”有着一起的视角。“卵”和“蛋”在中文语境下，其实是两个不同的概念。鱼类和两栖动物的卵，表面是一种胶冻状的结构，里头有一个小胚胎。假如咱们把卵从水中捞出放在陆地上，它很快就会干枯死掉。而生物学中的“蛋”则指的是羊膜卵，从脊椎动物中的匍匐动物类开端，就呈现了羊膜卵。

“羊膜卵”这个姓名来自于胚胎外面的一层叫做羊膜的保护膜。咱们所知的各式各样的匍匐动物——乌龟、鳄鱼、蜥蜴、远古时期的恐龙等，以及各式各样的鸟类，还有咱们哺乳动物的胚胎外面都有这层羊膜，这些动物也被称为羊膜动物。有了羊膜的卵，在生殖进程中就能够脱节对水的依靠，然后更好地习惯陆地环境。

所以，第四个重要的演化事情便是羊膜卵和羊膜动物的呈现。它最早的代表是在加拿大发现的一种叫林蜥的匍匐动物，日子在距今3.2亿年前的石炭纪晚期。再看看比较早呈现的羊膜卵，咱们最了解的便是恐龙蛋化石，已知最早的恐龙蛋发现于距今约2亿年前的地层中。

让咱们回到方才的问题上，鸡在生物学分类中，是一类叫做鸡形意图动物，归于鸟类中的一个分支。已知最早的鸟类是日子在1.5亿年前的始祖鸟，而依据已有的化石记载，真实的鸡形目动物直到八九千万年前才呈现在地球上。所以，一个是3.2亿年前的林蜥，作为匍匐动物现已具有了羊膜卵，便是咱们说的“蛋”；一个是9000万~8000万年前的“鸡”，这道题的“标准答案”也就呼之欲出了——在古生物学者眼中，一定是“先有蛋”。当然，假如问“先有鸡仍是先有鸡蛋”，这便是其他一个问题了，咱们也有回答的办法。

脊椎动物演化的第五个大事情是重返海洋。上文说到，在3.7亿年前，有些肉鳍鱼类开端登上陆地，成为地球上最早的四足动物，或称“广义两栖动物”。这些脊椎动物逐步习惯于陆地上的日子并慢慢地开展壮大，但其间也有一些又从头回到了海洋中日子，比方说咱们比较了解的鱼龙、蛇颈龙等，它们是重返海洋的匍匐动物。现代日子在海中的鲸鱼，其实它们的先人也都是在陆地上日子的哺乳动物，仅仅在某个时期从头回到了海洋。

从头回到海洋有什么优点？一种估测是，其时处于中生代，陆地上的控制者是恐龙，这些动物或许在陆地上面临着更大的生计压力。重返海洋则有更多的食物，而且还能逃避陆地上的凶狠动物的侵扰。

第六个演化事情简略地说是飞上蓝天。脊椎动物中，最早降服蓝天的“空军”是谁？不是1.5亿年前侏罗纪晚期的鸟类，而是距今2.1亿年前、处于三叠纪晚期的翼龙。这个事情首要的化石代表是一种叫真双型齿的翼龙，被发现于意大利。

翼龙归于匍匐动物，尽管不少人把它们称为“会飞的恐龙”，但其实翼龙仅仅恐龙的近亲。翼龙的骨骼形状很特别，首要体现在前肢骨骼和伸长的第四根“手指”支撑了一对皮膜状的“巨大翅膀”。翼龙是靠着这副翼膜得以飞上蓝天的，与靠着茸毛飞翔的恐龙及鸟类的飞翔办法彻底不同。

▲飞翔蓝天的翼龙幻想图

当然，翼龙身体其他部位的骨骼和恐龙仍是十分类似的。所以翼龙、恐龙、鳄鱼和鸟类这四类被归入了匍匐动物中的主龙类宗族，亲缘联系相对较近。

脊椎动物的第七个演化事情是茸毛的来源和演化。据科学家估测，茸毛最早或许并不是用于飞翔，而是用于保温文展现。前期茸毛是单根丝状的，有点像人类的毛发形状。但哺乳动物包含人类的毛发在显微镜下看，是一种鳞片状、叠瓦状的结构，而原始的茸毛是带纵沟的丝状，所以与毛发又不尽相同。但与毛发相同，它们都对坚持体温有协助。假如茸毛有特其他色彩和图画，还具有较好的展现功用，比方雄孔雀的茸毛，就具有性展现的功用，有助于抢夺爱人。

跟着茸毛的演化，形状上也相应地产生了改动。比方单根的茸毛逐步开端成簇；后来呈现了中心轴，往扁平化开展；又在中心轴两头呈现了对称的羽片。当片状茸毛的羽轴开端产生侧弯时，就演化出了偏羽轴的茸毛。依据伯努利原理，只要当这种不对称的茸毛呈现之后，才能够在气流中产生不同的压强，有了偏羽轴茸毛带来的压强差，鸟类才完成了真实的飞翔。茸毛的第三个功用——飞翔，在恐龙和现代鸟类中得以完美展现。

科学家现已发现，一些恐龙身上也像鸟类相同长有茸毛。1996年，榜首个长有茸毛的恐龙化石——中华龙鸟化石被发现，它身上长有约0.8厘米长的细丝状皮肤衍生物，被认为是原始的茸毛。由于它不具有片状的茸毛，所以这种茸毛必定不是用来飞翔的。2003年发现的顾氏小盗龙，其头部、颈部和躯干部均覆盖着绒状茸毛，而四肢及尾后部生长着十分长的羽状茸毛，全体和现代鸟类的茸毛根本没有不同，小盗龙能够凭借这种茸毛轻松地在蓝天飞翔。

▲顾氏小盗龙恢复图

所以，茸毛从最前期的保温暖展现功用，逐步演化出后来的飞翔功用，然后也把恐龙和鸟类这两个类群严密地联系了起来。

脊椎动物演化的第八个事情是哺乳动物的呈现。这类动物一起的特点是能够为子孙喂奶哺乳，奶水中的养分和各种抗体能够协助子孙健康地度过前期的软弱时期。一起，哺乳动物身上生长了用于保温的毛发，能够稳定自己的体温，而且只要哺乳动物才有胎盘特征和真实的胎生进程。

大约在距今2.3亿年前的三叠纪晚期呈现了最早的哺乳动物——贼兽。

▲我国境内发现的詹氏木贼兽恢复图

贼兽曾在我国和欧洲都有出没，之所以被科学家起了这个有点古怪的姓名，是由于它的化石最初在欧洲被发现时，数量不多且四分五裂，对后来的分类判定产生了很大的困扰，所以科学家觉得它鬼鬼祟祟，像是在故意躲藏身份，就把它命名为“贼兽”。后来发现了更完好的化石，终究确认这类动物确实是哺乳动物的先人类型。随后，在我国云南发现了我国尖齿兽，尽管其体长只要十几厘米，但它是现在世界上已知最早的哺乳动物代表之一。后来，跟着环境改变，非鸟恐龙灭绝之后，哺乳动物宗族逐步开展壮大。

接下来，咱们讲脊椎动物演化中的第九个严重事情，那便是人类的呈现。

▲亚洲红毛猩猩

实际上，人类是从灵长类动物中进化出来的。非洲的大猩猩、黑猩猩，亚洲的红毛猩猩都归于比较高级的灵长类动物，尤其是其间的黑猩猩，和人类的亲缘联系十分近。距今700万~600万年前，人类和黑猩猩宗族开端分解，在非洲乍得呈现了人类的先人——撒海尔人。

当然，撒海尔人归于撒海尔属乍得种，而现代人类归于人属智人种，二者之间还存在比较大的距离。但撒海尔人的大脑衔接脊柱的枕骨大孔是朝向下方，阐明他们现已能够直立行走。直立行走能够说是人和猿最实质的不同。由于直立行走能够解放双手，制作东西、促进大脑的发育；站立之后也具有了更好的视界，有利于寻食和御敌。

人类演化前期阅历了南边古猿阶段，后来又阅历了直立人（猿人）阶段——北京猿人、蓝田猿人、元谋猿人都是归于我国的直立人。最终的演化阶段是演化出了智人，也便是咱们现代人类所属的物种。人类和其他动物一个很大的区别是才智，具有其他动物所没有的高强度思维才能。

在生物演化的历史长河中，除掉九个严重演化事情之外，大灭绝事情也对生物演化产生了很重要的影响。在曩昔5亿年中，地球上从前产生过五次严重的灭绝事情，别离产生在奥陶纪末、泥盆纪晚期、二叠纪末、三叠纪末，还有白垩纪末。其间离咱们人类最近的第五次大灭绝就产生在白垩纪末，距今约6600万年前，其时称雄地球的绝大多数恐龙和许多其他生物都在那次灭绝事情中彻底消失了。

生命之旅充溢着偶尔和难以幻想。这些演化事情中假如某一个没有产生，或许以其他一种方式产生，现在地球的生物界相貌或许就彻底不相同了。比方假如没有产生白垩纪末的大灭绝，现在的地球或许仍是恐龙控制的星球。

在地球的全体演化中，人类其实仅仅九牛一毛。所以人类自身应坚持谦卑，更好地保护地球生物的多样性，爱惜自己具有的韶光。

记骨忆先贤：“我国恐龙之父”杨钟健

被称为“我国恐龙之父”的杨钟健先生，是我国古脊椎动物学的开拓者和奠基人。他于1897年出世，在北京大学地质系结业之后赴德国留学，攻读博士学位后，于1928年回到国内，创始领导了我国古脊椎动物学和古人类学相关学科的研讨。

▲在我国古动物馆内的杨钟健先生纪念馆，从书橱、化石恢复图等等，原样仿制了他之前的办公室

杨钟健先生在古生物学范畴的学术效果首要有三个方面。一是创立并奠基我国古脊椎动物学，这个学科便是从鱼到人各个类别学科的相关研讨作业，尤其在古匍匐动物和古哺乳动物范畴，杨老做了许多重要的开拓性作业。二是我国晚新生代陆相地层的相关研讨。三是我国匍匐动物的化石研讨。许多十分闻名的古生物都是杨老发现并研讨命名的，比方被称为“我国榜首龙”的许氏禄丰龙，其骨架在我国古动物馆二层的恐龙走廊榜首个方位展出。这具骨架两米多高，有五六米长，特别完好。它是我国科学家自己发现、开掘、研讨并装架起来的榜首具恐龙骨架。

许氏禄丰龙被称为“我国榜首龙”，还有一个重要的原因是年代久远。它日子在距今1.9亿年前的中生代侏罗纪前期，是迄今发现的年代最早的我国恐龙代表之一。

除了许氏禄丰龙，杨老还研讨了许多我国闻名的恐龙。他在1937年研讨命名了奇台天山龙——这是中瑞西北科考在新疆发现的一种恐龙，个别巨大，天山龙也是我国学者命名的榜首个我国恐龙属。

新我国建立后，杨老还组织了在山东莱阳的开掘研讨作业，命名了“新我国榜首龙”——棘鼻青岛龙。杨老在恐龙研讨方面做了许多作业，所以被同行尊称为“我国恐龙之父”。

杨老给自己的书斋起了许多姓名，用得比较多、时刻比较长的姓名叫“记骨室”，由于在野外发现最多的古生物化石便是动物的各种骨骼。他研讨这些动物骨骼化石并乐在其间，取得了许多科研效果。

我国地大物博，国土面积广阔，包含了不同地质时期构成的岩石，这些岩石里常常保留着其时地球上生命的遗址和骨骼化石。在古生物学范畴，我国有着得天独厚的资源优势，在此基础上，我国像杨老这样的长辈学者培养了一代又一代的古脊椎动物学者和古人类学者，他们一起为我国甚至全球的古生物学研讨做出了十分重要的贡献。

回忆古生物学进程，传承科学家精力

咱们研讨所的姓名叫我国科学院古脊椎动物与古人类研讨所，归于我国科学院下辖。研讨所开展的整个进程，实际上也是我国古脊椎动物学和古人类学这个学科开展的进程。

我国科学院古脊椎动物与古人类研讨所的所徽，由马门溪龙的恢复图、北京猿人的恢复头像和研讨所英文简称“IVPP”（Institute of Vertebrate Paleontology and Paleoanthropology）三部分组成。其间马门溪龙代表古脊椎动物学研讨，北京猿人代表古人类学研讨。

我国科学院古脊椎动物与古人类研讨所最早能够追溯到1929年4月建立的、其时农商部地质查询所部属的新生代研讨室，它是现在研讨所的前身。其时建立时有几位闻名的开山学者，包含地质查询所所长翁文灏先生，新生代研讨室的声誉主任丁文江先生，以及一些国外学者步达生、魏敦瑞等，都参加其间做相关的学术研讨。后来研讨所的榜首任所长，便是之前介绍的杨钟健先生。

改革开放之后，我国古脊椎动物学迅速开展，世界沟通加快。这一时期，我国科学院古脊椎动物与古人类研讨所进行了我国和加拿大合办的恐龙科考，发现了许多重要的古生物化石。一起，研讨所也在日本开设了恐龙展和古人类展，把我国古生物学、古人类学的研讨效果推行到国外去。

1993年到2007年，能够说是一个厚积薄发的阶段。我国科学院古脊椎动物与古人类研讨地点这时创立了对外的科普教育基地——我国古动物馆，专门体系地宣扬进化论、脊椎动物和古人类学演化的相关常识。

2008年至今，我国科学院古脊椎动物与古人类研讨所迎来了昌盛开展时期。我国科学家在世界古脊椎动物学、古人类学等研讨范畴都处于顶尖方位，做出了出色的贡献，各种重要效果层出不穷，无论是研讨所仍是学科开展，都处于昌盛开展的高潮时期。

学术研讨之外，我国科学院古脊椎动物与古人类研讨所终年在国内外推出许多科普展览和巡展。1972年我所创刊的《化石》科普刊物，以及几十年来出书的许多地质古生物科普图书，都引起了一般大众对自然科学的浓厚兴趣。

研讨所具有一个国家级“科学家精力教育基地”，展现了古生物学、古人类学、石器考古学、古DNA等不同研讨方向的重要科研效果，其间包含研讨所自创的世界学术刊物《古脊椎动物学报》《古人类学报》等效果。

科学家精力中包含了“爱国、立异、务实、贡献、协同、育人”十二个字，在这个科学家精力教育基地，咱们能看到我国现在为止在古脊椎动物学和古人类学范畴的十位我国科学院院士，都出自于我国科学院古脊椎动物与古人类研讨所。

他们是杨钟健（1897－1979，1956年中选）、裴文中（1904－1982，1956年中选）、吴汝康（1916－2006，1980年中选）、周明镇（1918－1996，1980年中选）、贾兰坡（1908－2001，1980年中选）、吴新智（1928－2021，1999年中选）、张弥曼（1936－，1990年中选）、邱占祥（1936－，2005年中选）、周忠和（1965－，2011年中选）和朱敏（1965－，2021年中选）。

我国科学院古脊椎动物与古人类研讨所不一起期的老中青各代学者接力传承、矢志不渝、久久为功、敢为人先，他们在古脊椎动物学、古人类学范畴默默地耕耘，无私贡献，取得了许多重要的效果。期望咱们广阔大众，特别是青少年能对古生物学和自然科学感兴趣，传承科学家精力，投身到科学研讨、科学教育和科学传达的队伍中来。

（本期图文、视频来自第815期首都科学讲堂）

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