王者「龜」來，距今2.28億年前的「中國始喙龜」長這樣

王祝華 朱小剛 科技日報記者 江東洲 劉昊

距今約2.28億年的「中國始喙龜」化石首次與公眾見面！

9月27日，中國科學院古脊椎動物與古人類研究所、中國地質學會化石保護研究分會在三亞發布了從三疊紀晚期海相泥灰岩中發掘的「中國始喙龜」化石標本。

作為在中國發現的最早出現「喙」的原始龜類，「中國始喙龜」發現於雲貴地區，收藏於三亞海洋古生物博物館。8月23日出版的《自然》雜誌發表了中國科學院古脊椎動物與古人類研究所研究員李淳領銜的國際團隊的研究成果，確定「中國始喙龜」介於羅氏祖龜和半甲齒龜之間，彌補了該類群系統發育中「缺失的一環」。

現場發布的「中國始喙龜」化石

「該化石在雲貴地區發現後收藏於三亞海洋古生物博物館，研究結果認為，這是21世紀世界地質界的重大發現，彌補了動物化石史研究中缺失環節，是中國地質研究的驕傲。」中國地質學會化石保護研究會分會副會長、三亞海洋古生物博物館館長孫振元對科技日報記者說。

龜的演化歷史存謎

龜是現存最古老的爬行動物，亦是長壽的動物，在自然環境中可超過百年壽命。在中國傳統文化中，龜一直佔有著特殊地位，自古以來就被視作健康長壽的象徵。

但由於龜的身體結構與其他四足動物截然不同，軀幹被甲殼所包裹，它的演化歷史也成為古生物學中最大的謎題之一。「龜類的口中沒有牙齒，而是像鳥類一樣代之以角質喙。龜類與其他四足動物，包括兩棲類、爬行類、鳥類和哺乳動物之間的巨大差異，這無異於纜車和各種汽車的差別。」李淳說。

「中國始喙龜」生態復原（陳瑜繪）

讓人疑惑的是，龜類所有這些與眾不同的特徵似乎是在大約2億年以前「突然出現」的，長期以來古生物學界無法在化石上觀察到這些奇妙特徵的演化軌跡，尤其缺乏甲殼形成和牙齒消失的化石證據。

發育生物學、分子生物學和古生物學工作者也都致力於龜類起源和早期演化的研究，但是成果有限。

歷經三年修復和研究

上世紀40年代，貴州關嶺布依族苗族自治縣新鋪鄉卧龍崗一帶，發現了距今2.2億元年前的化石。隨後，鸚鵡螺、海龍、鰭龍等海生爬行動物化石群相繼被發現。各類化石保存數量巨大，形態精美，為全球同期地層所罕見。

2008年，李淳團隊在雲貴地區發現了半甲齒龜，即一個具有牙齒和只有腹甲的龜，古生物學界才開始對龜類的早期演化有了實質性了解。「這是當時世界上最古老的龜類化石，也是唯一體現了龜甲形成過程中某種過渡狀態的標本，第一次基於化石證據論證了龜類的腹甲先於背甲形成。」李淳說。

2015年，德國發現2.4億年前羅氏祖龜的化石，實質性地證實了龜類起源於雙孔類，與蜥蜴、鱷魚和恐龍等屬於同一爬行動物支系。

同一年，李淳在三亞海洋古生物博物館藏品中發現了一件疑似原始龜類的化石。「當時，化石還包裹在博物館館藏的岩石中。我們根據以往的經驗判斷，估計這是一個類似龜類的化石。前前後後歷經三年的修復和研究，最終確認這是產自半甲齒龜化石層位之下7.5米處的更加古老的龜類。」

「中國始喙龜」化石

李淳介紹，這種體長超過2米的中國始喙龜集多種原始特徵、進步特徵和過渡特徵於一身，顯示了龜類演化初期的高度複雜性。

印證「漸進式」進化論

在修復化石的基礎上，來自中科院古脊椎所、蘇格蘭國家博物館、美國菲爾德自然歷史博物館、加拿大自然博物館的四國學者分析了世界不同地區全部重要原始龜類化石材料，最終確定了始喙龜在龜類早期演化中承上啟下的系統位置。

李淳介紹，「從羅氏祖龜到半甲齒龜之間，一直沒有化石記錄，是一個空白，我們的發現填補了一個重要階段的缺失。我們確定中國始喙龜介於羅氏祖龜和半甲齒龜之間，彌補了該類群系統發育中『缺失的一環』。」

進入21世紀後，隨著古生物學的不斷發現，達爾文的生物進化論遇到前所未有的嚴重挑戰。

長期以來，科學界普遍認為在超過2億年的時間裡，龜類的身體結構基本沒有發生變化，而對此前更早期演化階段的認識幾乎是一片空白，從而以為這一時期的龜類演化可能是激進的突變，缺少過渡狀態，進而認為與達爾文「漸進式」生物進化論相悖。

「中國始喙龜」頭骨（陳瑜繪）

李淳表示，中國始喙龜是最早的有喙的龜類，但其上、下頜的後部仍保留有牙齒，呈現出「牙齒退化，角質喙產生」的過渡狀態。「此次發現表明，龜類演化同樣存在過渡環節，它實際上也是一步一步演變而來的。那些短時間內巨大的，不可思議的激進變化，通過該標本的研究正逐步被一系列正常而連續的微小變化所取代。」

為便於進一步研究，「中國始喙龜」化石將被永久收藏在三亞海洋古生物博物館。「此化石近兩年還不宜做進一步公開展覽，還需更深層次研究。」孫振元說。

來源：科技日報 文中圖片由作者提供

編輯：岳靚

審核：王小龍

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