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脊椎动物是如何起源的？人类的眼睛、鼻子和耳朵是同时出现还是起源于多次进化事件？脊椎动物是先发育出脊椎还是头颅？这些困惑了科学界一个半世纪的问题，在中国科学院南京地质古生物研究所陈均远教授等人关于“海口虫”的最新研究中找到了答案。
海口虫化石发现于昆明海口附近5.3亿年前下寒武纪的古老地层中，属于澄江动物群的一部分。为探索脊椎动物的起源，从1995起，陈均远教授采集了300多块海口虫化石标本，并和美国脊椎动物专家J.Mallatt教授开展了系统分支生物学的研究，先后与台湾清华大学细胞生物学家李家维、美国文昌鱼专家N. Holland合作，陆续发现海口虫有原脊椎、上下唇、嗅觉神经、视觉神经、鼻孔、肌肉纤维和腹部肌肉等重要的解剖学构造。证明海口虫是一种由无脊椎动物向脊椎动物进化过程中的中间类型生物，为人类解开脊椎动物起源之谜提供了科学实证。
科研小组对海口虫脑的结构作了新的解释，认为海口虫虽然已经有了较大的脑，但与现代脊椎动物不同，它缺乏用来学习和记忆用的完整端脑，主要由间脑、中脑和后脑构成。在海口虫两块背腹压扁标本间，科研小组发现海口虫间脑前端有一对突起，认定为嗅觉神经，而嗅觉功能是端脑的原始功能，这表明海口虫虽然没有完整的端脑，但已经有了以嗅觉神经为代表的原始性质的端脑。这证明了脊椎动物脑的起源以间脑的扩增为特征，端脑较晚出现，端脑的扩增和演化最终导致了包括人类在内的智能生命出现。
脊椎骨是脊椎动物一个重要特征，是由文昌鱼等动物体内的“脊索”变化而来的，但其变化过程一直令人不解。在海口虫体内发现了原脊椎，为“脊索——原脊椎——脊椎骨”这一进化过程提供了新的科学解释。
现生脊椎动物有发达的眼睛、鼻子和耳朵，这些感觉器官是否同时出现或者通过多次事件演变而来？这一直是一个有争议性的科学问题。海口虫只有侧眼，没有类似于耳朵的听觉器官这一事实解释了这一谜团：感觉器官不是同时出现，其中视觉器官即眼睛出现最早，而嗅觉神经和鼻孔构造表明嗅觉器官在海口虫时期已经出现了。此外，海口虫的鳃裂较宽，鳃弓很粗，有关节，是运用肌肉伸缩泵水来获取食物，进食方式已由消极滤食进化到了积极滤食。
对海口虫的最新研究还改变了科学界对脊椎动物的传统分类。过去科学界曾认为脊椎骨或头颅是脊椎动物的主要特征，但科学研究日益表明这种界定存在明显的缺陷，海口虫没有头却仍然属于脊椎动物。陈均远教授等提出了“神经脊动物”的新概念，把有无神经脊作为区别无脊椎动物与脊椎动物关键特征，神经脊动物包括了海口虫和云南虫在内的脊椎动物的祖先类群和冠支类群。
据了解，目前这一学术成果即将完整出版，有关成果已得到了国际学术界的高度赞赏。
史前考古：揭开生命演化的奥秘
在地球生活过的古代生物，一部分在死后被沙泥迅速埋藏，尸体得以在沉积的沙泥中保存下来，经过千百万年的石化作用变成化石。在人类还未出现的数亿年前，要了解生物的进化过程，最可靠的证据就是地层中出土的古生物化石。
科学家研究发现，现在生活在地球上的生物约有300万种，但曾在地球出现过而最终灭绝了的生物则远超过此数。过去40亿年来，生物是经过不断演化、繁衍，才形成今天千姿百态、种属繁多的生物界。
根据中国出土的古生物化石标本，从进化论观点出发，可以把生物界在过去20多亿年来的发展史勾勒出来，把生物进化分为五个阶段，即：藻类和无脊椎动物时代、裸蕨植物和鱼类时代、蕨类植物和两栖类动物时代、裸子植物和爬行动物时代、被子植物和哺乳动物时代。
以鱼类出现为标志的脊椎动物演化的历史如今已比较清楚，但脊椎动物的起源、生命大爆发乃至生命起源等问题却仍是生命演化中的空缺，成为千百年来人类急待破解的难题。为此，以中科院南京地质古生物研究所为代表的数百名科学家长期工作在野外，希望从数亿年前遗存下来的化石中揭开早期生命的奥秘。
在距今5.7亿-5.1亿年前的寒武纪，除个别门类外，现在生活在地球上的生物几乎全部出现了，揭开了生物演化史上的宏伟帷幕。当时的大陆可能是荒凉的，至今还没有找到任何真实的陆生生物遗迹。低级的苔藓和地衣类的植物，可能生活在潮湿的低地，还缺少根与纤维组织，难以蔓生到干燥地区；当时的无脊椎动物也还没有在空气中生活的机能。
距今5.3亿年前，在云南澄江的一片浅海中，一群形形色色且结构复杂的动物凝陷在突如其来的大量泥流中，这群化石动物有的奇形怪状，有的身披硬壳，有的全裸身体柔软，凝聚成古生物史上著名的寒武纪生命大爆发，其发生原因，依然是一个谜，但生命演化历史的研究却因此有了具体的依据。
澄江化石群中的云南虫是目前所找到最古老的脊索动物化石，而人类是脊索动物，虽然我们还不能说云南虫就是人类的祖先，但是由于云南虫的发现，我们相信5.3亿年前脊索动物就已出现，人类则是由脊索动物中的一支演化而来的。
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