你脖子后能摸到的那块骨头，叫枕骨，你可能想不到，它竟是由亿万年前奇迹秀山鱼头顶上的一道裂隙前的骨片演化而来——我们人类和水中绝大多数的鱼，在亿万年前有着相同的鱼类祖先，一种有颌脊椎动物，或称有颌类。

▲鱼化石。首席记者 龙帆 摄

这个发现，仅仅是重庆地质矿产研究院、重庆古生物研究院、中国科学院古脊椎动物与古人类研究所（以下简称“古脊椎所”）共同完成的“重庆生物群与有颌脊椎动物早期演化”项目中，极其微小的一个。

项目团队在秀山发现的“重庆特异埋藏化石库（重庆生物群）”，是目前全球唯一保存志留纪（距今4.44亿—4.19亿年前）早期完整有颌脊椎动物化石的特异埋藏化石库，将完整有颌脊椎动物化石最早记录前推约1100万年，填补了有颌脊椎动物早期演化史的长期空白。其中他们发现的世界最古老的盾皮鱼类“奇迹秀山鱼”等关键化石，为探索早期脊椎动物起源与演化提供了关键证据。

10月16日，2025年度重庆市科学技术奖揭晓，这个研究项目获重庆市自然科学奖一等奖。项目负责人、中国科学院院士、古脊椎所研究员朱敏近日接受记者采访，分享了项目背后的故事。

在秀山川河盖，他们发现前所未见的宝贝

在重庆古生物研究院，朱敏向记者展示了一块化石：灰褐色，两个巴掌大小，布满颜色更深的印痕，乍看只是杂乱纹路。

“这是鱼的头，能看得到鼻孔、眼睛，鳞片要在显微镜下才看得清。”经他指点，那些纹路忽然“活”了——化石上竟然“挤”着十几条鱼，有颌的和无颌的混在一起，全都来自重庆秀山，距今约4.36亿年。

他解释，无颌的没有下巴，只能吮吸进食；有颌的才有下巴，能张得开嘴、咬得动东西。颌的出现，成为后来鱼类和四足动物，包括人类进化的关键。

古生物学家在秀山找到的宝贝不少，但在过去很长一段时间里，秀山这个地方，是被他们“放弃”掉的。

这个故事要从20世纪60年代讲起。当年，湖南地质队在秀山水源头采集到一件志留纪早期无颌类鱼化石，交到古脊椎所，后被命名为秀山盾鱼，是重庆地区最早的脊椎动物化石。此后，古生物学家一次次进山，想找到第二件化石。

“那时交通极不方便。”朱敏回忆道，他和同事们多次跑到秀山，但始终一无所获。

问题就出在那件化石上——

“秀山盾鱼化石并不是从原生层位采集的，它是从山上某个地方滚落到山脚下，被捡到的。”他解释，所以，当年他们再去山脚及周围找，什么都没有发现。

从2008年以后，秀山的工作就被搁置了10余年。一直到2019年，古脊椎所与重庆地质矿产研究院开展博士后联合培养，工作才重新开展。

那年夏天，正在做博士后的李强去秀山，看看能否有什么新收获。当时，朱敏在北京的古脊椎所办公室里，从卫星图上看到被誉为“最美天路”的秀山川河盖45道拐，就“远程指挥”李强等人沿盘山公路跑点，顺着地层一层一层往下敲。

正当大家一直没有收获，士气低落时，他们走到第38拐处，无意中发现了一堆修路垮塌下来的石头，敲开其中一块，露出完整对半开的有颌鱼类化石。

朱敏说，随即，他们组建了更大规模的团队开展“寻宝”行动，逐层测量地层剖面、采集岩样、寻找化石。几个月后，他们找到了前所未见的真正宝贝：志留纪早期有颌鱼类的完整化石。

“当时我们根本没想到会有这么完好的志留纪化石。”他回忆道，这个发现在国际上引起震动。正是这一发现，打开了了解最早有颌脊椎动物的窗口。

早期有颌鱼类只能长到三四厘米，鲨鱼竟曾“戴盔披甲”

采访现场摆着一条鱼的复原模型，头有点像鲨鱼，身长七八十厘米，背上竖着两根大棘刺。“这叫蠕纹沈氏棘鱼，是鲨鱼的祖先。”朱敏介绍。

“它原本就这么大吗？”记者问道。

朱敏伸出手指比了比：“真实个体只有3厘米左右，就这么大一点点。”

朱敏解释，重庆生物群的鱼类化石虽然保存完整，但个头非常小，有颌鱼类多为三四厘米。而且，它们并非没长大的幼鱼，而是只能长到这么大。

为何？原因就藏在4.36亿年前的空气里。

“志留纪早期大气含氧量很低，远低于今天21%的水平，满足不了鱼类新陈代谢的需求。”他说，正是因为“缺氧”，早期有颌鱼类就长不大。

科学家推测，在志留纪晚期，或者是在泥盆纪（距今4.19亿—3.59亿年前）中期，大气含氧量才达到今天的水平。这种推测从其他化石中也提供了佐证：曲靖志留纪晚期的鱼已能长到一米，泥盆纪邓氏鱼能长到10来米。

个头小还带来一连串后果：游泳能力弱、迁徙能力有限，这些小鱼当年只能待在华南这片“舒适区”——4.36亿年前，重庆东部是华南大陆边缘的陆架，淹没在侵入华南大陆中央的扬子古海之下，形成了适合鱼类生活的环境。

此外，小的躯体和更为轻薄的骨骼，使得这一时期有颌鱼类比外骨骼更为厚重的无颌鱼类更难保存为化石。这也是为何之前发现的志留纪早期有颌类化石如此稀少的原因。

小鱼的身体里，还藏着一些“意想不到”。

比如，鲨鱼是软骨鱼类，全身上下没有一根真骨头。但因蠕纹沈氏棘鱼化石的发现，证明鲨鱼竟然有“戴盔披甲”的直系祖先，只不过在演化过程中，它的骨头一点点退化掉了。

奇迹秀山鱼的颈部几乎不能活动，但头甲中间留着一道横向裂隙，在功能上代偿不可动的颈关节。人类与颈部相连的枕骨，即由这道裂隙前的骨片演化而来。

▲2026年9月29日，重庆自然资源科普馆，市民了解重庆生物群。首席记者 龙帆 摄

填补演化空白，揭示“从鱼到人”关键跃升

为什么要大费周章研究这些3厘米长的小鱼？

朱敏说，包括人类在内，地球上现存99.8%的脊椎动物都具有颌骨。有颌类的出现与崛起，是“从鱼到人”的脊椎动物演化史上最关键的跃升之一，人类的很多重要器官与身体构型都可追溯到有颌类演化之初。

但是，这一跃升具体发生在何时、何地、又是如何发生的？这些问题需要古生物学证据来回答。

然而，这段历史长期缺乏证据。分子钟推断有颌类不晚于4.5亿年前的奥陶纪晚期就已出现，而此前最古老的较完整化石记录只到4.25亿年前，中间至少绵延三千万年的巨大空白。

多年来，朱敏团队踏遍我国志留纪地层可能含鱼的200多个地点，发现大量特异埋藏保存的完整志留纪早期鱼类化石，应用高精度CT、性状大数据分析、流体动力学模拟等新技术新方法，向世界首次展示出最早有颌类的牙齿、头部、身体等过去完全未知的最早有颌类身体结构与解剖学信息，为解答“从鱼到人”探源最初阶段的一系列重要科学问题提供了确凿证据。

而重庆生物群的发现，揭示了早期有颌类崛起的过程：最迟到4.4亿年前，有颌类各大类群已经在华南地区欣欣向荣；到志留纪晚期，更多样、更大型的有颌类属种出现并开始扩散到全球，开启了鱼类登陆并最终演化成为人类的进程。

目前，团队已初步整理出的10余个鱼类属种中，绝大多数属于全新类群。

“还有很多未知等待我们去研究。”朱敏说，如今，团队已经在川河盖一带设立了5个化石点，团队几乎每天还在用地质锤一点一点挖，一点一点敲。

“今天去山里敲没有，明天还得去敲。你这次敲不着，不代表下次又敲不着。”朱敏称，重建生物群是几代人不断努力、持续奋斗的结果。未来，他们将为解开有颌类起源的重重谜团，作出持续贡献。