大约5.18亿年前，云南澄江的一片浅海中，生活着一种仅有现代人类手指大小的小动物——云南虫。

斗转星移，沧海桑田。这群“虫”经过缓慢演化，一步步进化成如今的人类形态。

近日，中国科学院南京地质古生物研究所研究员朱茂炎带领的“地球—生命系统早期演化”研究团队，与南京大学地球科学与工程学院教授姜宝玉课题组合作，确认了云南虫是最原始的脊椎动物，即人类可能是由这种“虫”演化而来的。7月8日，相关研究成果发表在美国《科学》（Science）期刊上。

数亿年前，人类的祖先是“虫”？

“我是谁？”“我从哪里来？”这个哲学终极问题，也让科学家对人类起源展开了各种探索。有人也许会提出疑问：为什么我们要关注脊椎动物？答案是：因为人类自己就是。

在生命演化历程中，人类所属谱系——脊椎动物的演化是最为壮丽的篇章之一。人类和动物最大的区别就是会自主思考，思考是通过大脑完成的，大脑的重要性不言而喻。而大脑的起源和演化则是伴随着脊椎动物的起源和演化而进行的。

那么，现代脊椎动物从何而来？最古老的脊椎动物是什么？此次研究团队的成果明确回答了这些问题。

“演化生物学家通常根据现生头索动物文昌鱼的特征，推测脊椎动物的祖先是一类具有脊索、背神经管和鳃裂的后口动物。”该成果通讯作者、中国科学院南京地质古生物研究所研究员赵方臣说，长期以来这一假想的脊椎动物祖先始终没有得到化石证据的支撑。

在地球漫长的历史演进中，距今5.42亿年至4.88亿年的一段被称为“寒武纪”。那时，陆地还是一片荒芜，海底世界却热闹非凡。化石是沧海桑田的见证者，加拿大布尔吉斯页岩动物群、中国云南澄江动物群等化石宝库相继被发现，向人们再现了寒武纪时期海洋生物的真实面貌。

“在距今约5.05亿年的加拿大布尔吉斯页岩动物群和距今约5.18亿年的中国云南澄江动物群，均产有丰富的、保存精美的以软躯体结构为特征的动物化石。”赵方臣表示，这些化石为揭开脊椎动物起源和早期演化之谜提供了珍贵材料。这其中，就有云南虫化石。

云南虫不一定是虫类,也有可能属于鱼类

浩瀚海洋中，小小的云南虫是名副其实的“沧海一粟”。云南虫究竟长啥样？

不大的3块长方形化石，被分别摆放在3只盒子里。细看，这3块化石的正中央位置都被相貌差不多的一种动物占据。它们只有现代人的手指大小粗细，外形像虫又像鱼……现代快报记者在中国科学院南京地质古生物研究所见到了云南虫的“真身”。

“澄江动物群中也发现了包括脊椎动物昆明鱼和分类位置存疑的云南虫在内的多种脊索动物。”赵方臣说，如今，虽然云南虫早已从地球上永久消失，但它在学界却大有热度。

昆明鱼和云南虫一样，体长仅有2~3厘米。它是地球上已知最古老的原始脊椎动物，被国际学术界称为“天下第一鱼”。不同于具有典型脊椎动物特征的昆明鱼，云南虫一直处于“身份”模糊的尴尬境地中——它在脊椎动物起源和后口动物系统树上的位置一直存在争议。

“云南虫虽然名字里带‘虫’字，但它不一定就是虫类，也有可能属于鱼类。”朱茂炎告诉现代快报记者，由于不同学者对云南虫保存各异的软体组织细节的解释存在较大差异，云南虫自1991年首次报道以来被分别归类于脊椎动物、头索动物、半索动物、后口动物干群，甚至原始的两侧对称动物。

两个特征证明云南虫属于原始脊椎动物

生命的存在由来已久。人类、动物、细菌……我们是一群外形不同的生物，但如果跟踪每一种生物的时间足够长，你会找出一个共同的祖先。科学家们绘制的“生命树”中，细枝尖端代表了地球上的生命，而连接到树干的分枝代表了彼此的进化关系。

“云南虫在‘生命树’中究竟处于什么位置？如果不探究清楚，就无法深入了解它。”姜宝玉表示，云南虫分类位置存在的争议严重影响了这类关键化石对脊椎动物起源的约束作用。

三维X射线断层扫描显微镜、傅里叶红外光谱、拉曼光谱、扫描电镜和透射电镜……针对云南虫分类位置之谜，研究团队利用多种现代实验技术手段，观测云南虫的细微结构。在前人研究基础上，他们对海口地区发掘出的127块云南虫标本的鳃弓结构进行了分析。

“我们首次在云南虫咽弓上发现了微纳尺度三维保存的叠盘状细胞结构和蛋白微原纤维构造。叠盘状细胞结构是软骨细胞独特的排列方式，而蛋白微原纤维是脊椎动物软骨常见的细胞间基质的纤维结构。”赵方臣指出，这两个特征证明云南虫具有脊椎动物独有的、由细胞软骨构成的咽弓，表明云南虫属于原始脊椎动物。

为脊椎动物起源和演化提供关键证据

这次研究的另一个重要新发现是，云南虫的7对咽弓在腹背两端被成对的水平软骨连接，组成了一个类似于篮状的咽颅。

“所谓咽颅是指脊椎动物头部消化道周围的一组骨片，起到支撑和保护作用，现生脊椎动物的咽颅由颌弓、舌弓和鳃弓等咽弓的骨骼构成。”姜宝玉解释称，出现更早、位于脊椎动物最基干位置的云南虫咽颅特征支持了篮状咽颅是更古老的祖先特征。

“由此可见，作为现生脊椎动物最古老的近亲，云南虫为揭示脊椎动物的起源和早期演化提供了关键证据，对脊椎动物颌和其他关键特征演化的探索均将产生深远的影响。”朱茂炎说，从另外一个角度来看，该项研究再一次展示了澄江动物群化石具有保存微纳尺度精细生物学结构的潜力。

文章评审人对这项研究如此评价：“这是对科学的重大贡献，将成为古脊椎动物学的一篇关键论文，展示了人们期待已久的、最可信的解剖结构化石证据，解决了寒武纪干群脊椎动物争议问题。他们所展示的信息是一个里程碑，在未来的许多年里，即使更高分辨率的研究也难以超越。”