地球上包括人类在内的99.8%的脊椎动物都具有上颌与下巴，被统称为有颌类。我们的颌与牙齿是怎么演化来的？最近，来自重庆的一条全新的、完整保存的志留纪有颌鱼类——袖珍边城鱼为解开这个谜题提供了重要的新证据。相关研究成果已于近日发表在国际期刊《当代生物学》上。中国是目前唯一发现较多志留纪有颌类完整化石的国家，为全面认识有颌类的早期身体结构提供了关键实证资料，但之前的化石几乎全部来自一个化石点，即曲靖潇湘动物群，便有一种观点认为，这些鱼的形态不过是在局限地域里非常特化的结果，那样的话，这些化石的信息就没有那么重要了。为解决这一争议，中国科学院古脊椎动物与古人类研究所朱敏团队长年坚持在全国范围志留纪地层中踏勘，终于在重庆市秀山县取得重大突破。
2019年9月，团队成员曲靖师范学院李强博士、王建华博士和学生彭礼健在秀山洪安边城附近沿“川河盖天路”踏勘志留纪含鱼地层，在罗德洛统小溪组中意外发现了一块完整对半开的有颌鱼类化石，而这一地层过去还从未报道过完整的有颌鱼类。李强和团队成员朱幼安等一起迅速对这块化石展开详细研究。相关研究成果于日前发表在生物学期刊《当代生物学》上。
研究团队发现，边城鱼的外骨骼骨甲模式和之前在曲靖潇湘动物群中发现的麒麟鱼接近，显示它与麒麟鱼、全颌鱼、志留鱼同属全颌盾皮鱼类。全颌盾皮鱼类是一类中国特有的早期有颌鱼类，与现代有颌脊椎动物，即硬骨鱼类和软骨鱼类共同祖先的起源密切相关，因而在近年来引起了学界的极大关注。研究发现，边城鱼保存了下颌和下颌齿，其具凸缘的下颌边缘颌骨与全颌鱼的边缘颌骨十分相似，但其内侧又有发达的口内叶，其上可见五个较大的圆锥状齿，这些齿的生长和排列与其他盾皮鱼类，特别是节甲鱼类的齿突相似。因此，边城鱼的颌骨可能比全颌鱼和麒麟鱼更为原始，代表了现代鱼类颌骨及牙齿与节甲鱼类这样的传统定义盾皮鱼类之间，新发现的一个过渡状态为现代有颌类，包括我们人类颌骨和牙齿的起源和演化提供了重要化石实证。
边城鱼体型很小，化石只有2厘米长，活着时整条鱼可能也只有约4厘米长，化石虽小却为我们保存了大量研究信息。颌骨和牙齿表明，边城鱼可能是十分凶猛的袖珍掠食者，以生活环境内的其他小动物为食。偶鳍鳞片覆盖的肉质“柄”状部分非常发达，而鳍条部分则只有外侧狭窄的一圈，这与常见鱼类的透明、折扇状鱼鳍十分不同，进一步证明多数原始鱼类的偶鳍都具有发达的肉质部分，而现代辐鳍鱼类的扇形透明鱼鳍（肉质部分极为退化，鳍几乎全由鳞质鳍条支撑）是非常特化的。新发现提供的比较解剖学证据显示，尽管完整的全颌盾皮鱼类目前只在中国发现，但20世纪末在越南志留纪地层中发现的零星盾皮鱼类骨片也应属于全颌盾皮鱼类，指示印支板块和华南板块在志留纪有非常密切的古地理联系。
该研究由中国科学院古脊椎动物与古人类研究所、曲靖师范学院、重庆地研院、重庆地调院合作完成，研究团队全部由我国学者组成。曲靖师范学院李强博士和中科院古脊椎所、曲靖师范学院客座教授朱幼安副研究员为论文共同第一作者，中科院古脊椎所、曲靖师范学院古鱼王国博物院院长朱敏研究员为通讯作者、朱幼安副研究员为共同通讯作者，曲靖师范学院王建华和彭礼健，中科院古脊椎所卢静，重庆地研院陈阳、重庆地调院魏光彪参与研究。研究得到中科院战略先导项目A类、B类、中科院“百人计划”青年项目、国家自然科学基金委优秀青年基金、中国博士后面上基金项目等支持。
