还记得要你叫“祖宗”的“澄江小虫虫”吗？

2019年，云南的高速公路上出现了一条宣传语“澄江小虫虫，你的小祖宗”。这个有着奇特萌点的押韵句子迅速在网络世界火了一把，也把澄江化石地世界自然遗产管理委员会送上了当年菠萝科学奖·菠萝U奖的领奖台，成了当年的“最具社会影响力的科学传播事件”。

在颁奖典礼上，获奖人展示了宣传语所指的“小虫虫”本尊——凤姣昆明鱼Mylokunmingia fengjiaoa化石。而这句宣传语虽然有些傲娇，却并不过分：这条来自五亿年前、不到三厘米长的“小虫虫”，真的是我们人类的“祖宗”。

小祖宗的神秘时代

演化是没有固定方向的，地球上现存的不同生物门类也没有高低之分，都是将近40亿年的演化历史中，“生命之树”上先后分化出的不同支系。但我们免不了会更关注“我们从何而来”，也就是从最初的单细胞生物到人这一演化路径上发生了什么事件：小到细胞核结构，大到直立行走，人类的“祖宗”们肯定前前后后点了好多次 “科技树”才有了我们的今天。昆明鱼所生活的寒武纪早期，就是各类生物迅速“堆技能点”的时代；而昆明鱼这种小祖宗，也给我们人类后代留下了不少至关重要的“技能点”。

昆明鱼复原图 | Degan Shu / Wikimedia Commons

在演化生物学祖师爷达尔文的构想中，每个新性状、新功能的出现都经历了缓慢的“渐变”。然而在《物种起源》中，他专门讲了一章“论地质记录的不完整性”，因为距今5.4亿年的动物门类大爆发，原因难以解答，让他很是头疼，觉得可能是更早期的动物化石没有被发现。今天，我们则对“寒武纪大爆发”耳熟能详，在6亿多年前蓝细菌把地球改造成充满氧气的世界后，动物的单细胞祖先发展出了多细胞结构，拉开了三幕式的演化大戏之幕。

从“好吃懒做”的埃迪卡拉动物群，到身披铠甲的小壳动物，再到三叶虫、奇虾等明星物种悉数登场的大爆发高潮，多细胞动物在演化中探索了千奇百怪的身体构造，“发明” 创新了各种好用的器官和功能。

出现在澄江寒武纪化石中的带刺有爪里拉琴虫 Lyrarapax unguispinus，属于放射齿目，这一类群又称奇虾 | Junnn11 / Wikimedia Commons

在仅占生命演化史百分之一的四千万年时间内，现代动物的各大“门派”几乎悉数登场，各显神通；寒武纪的浅海地区充斥着各种海绵动物、软体动物、环节动物、节肢动物、棘皮动物等等。在眼睛、触手、口器、鳃弓等十八般武艺的较量来回中，有一类不起眼的“小虫虫”开始向着“有头脑”的方向发展，这就是我们的小祖宗昆明鱼。

可可爱爱，长出脑袋

除开海绵动物等早期分化出的门类，多细胞动物的“主流”两侧对称动物按口和肛门的发育过程分为了原口动物和后口动物；前者包含了现在的节肢动物和软体动物等门类，后者则包括海参、海星等棘皮动物和我们人类所属的脊索动物。早期的脊索动物拥有一条从头至尾贯穿身体、充满液泡的弹性“棒棒”——脊索，能支持身体，例如头索动物中生活至今的文昌鱼。

在昆明鱼被发现之前，人们已经从加拿大布尔吉斯页岩的寒武纪化石动物群中，发现了疑似头索动物的踪影。然而我们知道，脊索在后来的演化中逐渐被更好用的“脊椎”取代了，脊椎动物又是什么时候产生的呢？

昆明鱼化石 | Xingliang Zhang et al. / Nature (1999)

1999年，古生物学家舒德干和同事在采自云南昆明海口镇的化石中发现了一条身长28毫米的小生物。它纺锤形的身体没有鳞片，明显分成了前后两部分：头部最明显的结构是5-6个排成一列的鳃囊，以及尖端的口；躯干部则整齐排列着Z字形的分节肌肉，下方的腹部有深色的肠道。纵贯肌节的线条表明，这是一只有残余脊索的小鱼，得名凤姣昆明鱼。在同一地点，他们还发现了另一条体型相似的耳材村海口鱼Haikouichthys ercaicunensis。

海口鱼复原图 | Talifero / Wikimedia Commons

昆明鱼和海口鱼与三年后发现的长吻钟健鱼Zhongjianichthys rostratus一起构成了昆明鱼目，大量保存良好的标本表明，昆明鱼目的脊索周围已经开始出现规则排列的小小软骨——也就是最原始的脊椎。这个由脊索到脊椎的转化，至今还在每个人的胚胎发育期重演。由此，这些在5.2亿年前寒武纪早期就游弋于浅海中的小鱼，就稳稳坐上了“最古老的脊椎动物”这把交椅，成了我们人类的“小祖宗”。

脊椎动物的创业蓝海

前面说到，寒武纪是各门类“祖宗”们“堆技能点”的高潮年代。昆明鱼目的厉害之处也远不止有了原始的脊椎：源自静脉窦的原始心脏，能更高效地为昆明鱼的运动供应能量；看似与现今鱼类没什么差别的头部， 也是那个年代的首创，里面承载了最早期的大脑结构，加上与脑相连的一对“照相机型”大眼睛，让头部成了身体的“指挥中心”。循环系统、神经系统和运动系统的这些技能点，很可能为昆明鱼提供了更好的运动能力。

寒武纪大爆发是一个充满竞争和新发明的时代 | ellenm1 / Flickr

与达尔文的渐变构想不同，寒武纪大爆发在短时间内为地球带来了众多生物门类。让我们看到了演化历史更加真实复杂的轨迹。在“有头有脑”的昆明鱼之后，脊椎动物的演化在头部继续大做文章，分化出了具有环状口部的圆口纲动物；又从原始的鳃中改造出了上下颌，让后来的有颌鱼类拥有了方便摄食的真正的嘴，成了志留纪、泥盆纪时代的海洋一霸；在泥盆纪中晚期，鱼类登陆，开启了脊椎动物在陆地上的演化征程……

鱼类登陆三亿多年后，我们人类得以建立文明、在化石中寻找先祖的痕迹。而这些，都源于五亿两千万年前海水中那一条指尖大小的“小祖宗”。