海洋中的顶级掠食者经常被显示为活的鲨鱼。古生物学家已经能够找到源于古生代的古老祖先的遗骸，而古生代可以追溯到数亿年前。这些古老的"鲨鱼"，通常被称为棘齿动物，浑身都是刺。与现代鲨鱼不同，它们在成对的鱼鳍周围进化出了骨质"盔甲"。

科学家们对中国新发现的一个棘齿类物种的年龄感到震惊。这一发现是最古老的无争议的有颌鱼，比第一个棘齿鱼的身体化石早了大约1500万年。

研究人员的发现最近发表在《自然》杂志上。

从数以千计的微小骨骼碎片中重建的新塑梵净山鱼，以著名的联合国教科文组织世界文化遗产梵净山命名，这是一种奇异的鱼类，具有外部骨质"盔甲"和多对鳍刺，使其有别于活着的颚鱼、软骨鲨鱼和鳐鱼，以及骨质鳐鱼和叶鳍鱼。

来自中国科学院、曲靖师范大学和伯明翰大学的一个研究小组对梵净山鱼的检查显示，该物种在解剖学上接近于统称为刺鲨的已灭绝的刺"鲨"群。与现代鲨鱼不同的是，棘齿类动物的肩部有皮肤骨化现象，这种现象在有颌鱼类中原始存在。

梵净山鱼的化石遗骸是在中国贵州省石阡县荣西地层的骨床样本中发现的。这些发现提供了可核实的证据，证明主要的脊椎动物群在所谓的"鱼类时代"开始的4.2亿年前就已经开始了多样化。

科学家们发现了使梵净山鱼区别于其他所有已知脊椎动物的特征。它的胸骨、胸骨前和骨盆前的刺与真皮肩胛骨板融合成一个整体。此外，人们发现肩板的腹侧部分延伸到胸鳍棘的后缘。该物种拥有独特的躯干鳞片，这些鳞片的冠部是由一排类似牙齿的元素(odontodes)组成的，上面有不规则的结节状脊。奇怪的是，在鳞片中记录了齿状物的生长，但在真皮骨架的其他部分，如鳍刺中却没有。

中国科学院古脊椎动物与古人类研究所(IVPP)的朱敏教授说："这是已知解剖学最古老的有颌鱼。新的数据使我们能够将梵净山鱼置于早期脊椎动物的系统发育树中，并获得关于导致重要脊椎动物适应性(如颚、感觉系统和成对的附属物)起源的进化步骤的急需信息。"

从一开始，科学家们就清楚地知道，梵净山鱼的肩部腰部及其鳍刺阵列，是确定这个新物种在早期脊椎动物进化树上的位置的关键。出乎意料的是，梵净山鱼的骨骼化石显示了广泛的吸收和重塑的证据，这些证据通常与包括人类在内的骨质鱼类的骨骼发育有关。

首席作者、曲靖师范学院的研究员普拉门-安德烈夫博士说："这种程度的硬组织改造在软骨鱼类中是前所未有的，这个群体包括现代软骨鱼类和它们的灭绝祖先。这说明在有颌鱼多样化开始时，矿化骨架的发育可塑性比目前了解的要大"。

梵净山鱼的吸收特征在孤立的主干鳞片中最为明显，这些鳞片显示出牙状的冠状元素的脱落和鳞片基部的真皮骨的移除。薄片标本和断层扫描片显示，这个吸收阶段之后是替代冠状元素的沉积。令人惊讶的是，这种骨骼重塑的最接近的例子是在已灭绝的和活着的骨鱼的牙齿和皮牙(denticles)中发现。然而，在梵净山鱼中，吸收并不像在骨鱼中发生的那样以单个牙齿或齿条为目标，而是去除一个包括多个鳞片齿条的区域。这种奇特的替换机制与有颌脊椎动物典型的牙齿/齿条替换相比，更接近于骨骼修复。

重庆鱼类化石库是世界上唯一的早期新石器时代的拉格斯塔特，它保存了完整的、从头到尾的颌骨鱼类，为窥视大量出现的"鱼类的黎明"提供了一个无与伦比的机会。

对梵净山鱼的系统发育假说采用了从可观察到的特征中得出的数字矩阵，证实了研究人员的最初假设，即该物种代表了原始软骨鱼类的一个早期进化分支。这些结果对我们了解有颌鱼的起源时间具有深远的意义，因为它们与形态学上对软骨鱼和骨鱼共同祖先年龄的估计相一致，将其追溯到大约4.55亿年前，在一个被称为奥陶纪的时期。

这些结果告诉我们，缺乏奥陶纪有颌鱼的无可争议的遗迹，可能是由于对相当古老的沉积物序列取样不足。他们还指出，在与梵净山亚种同时期的地层中，对牙齿、下颚和有关节的脊椎动物化石有强烈的保存偏见。

"这个新发现使现有的脊椎动物进化模型受到质疑，因为它大大缩短了有颌鱼类从其最接近的无颌祖先中出现的时间框架。"伯明翰大学的Ivan J. Sansom博士说："这将对我们如何评估早期脊椎动物的进化率以及这些群体的形态和分子变化之间的关系产生深远影响。"