19世纪初，法国生物学家艾蒂安·若弗鲁瓦·圣伊莱（Etienne Geoffroy Saint-Hilaire）最早注意到生活在尼罗河中的一种鱼和人类以及其他陆地动物的身体结构拥有一系列共同点。1859年，达尔文出版了《物种起源》，生命进化的观念自此逐渐深入人心。经过许多代学者的努力，一幅“生命之树”的图景渐次清晰地展现在我们眼前。圣伊莱的观察得到了证实和解释：人类和现代鱼类的共同之处来源于二者共同的远古祖先，这个祖先就是生活在4亿多年前的某种早期鱼类。因此，脊椎动物的演化历史可以简单概括为“从鱼到人”。
在古生物学家的字典里，“鱼”的含义和我们通常的认识相去甚远。过去，鱼是除四足动物外所有脊椎动物的统称，包含地质历史时期中许多形形色色的鱼形动物。颌是可上下开合的口腔器官。根据有没有颌，我们可以将鱼分为无颌鱼类和有颌鱼类。颌的出现大大增强了脊椎动物的摄食和呼吸能力，使脊椎动物成为整个动物界中唯一出现较多巨大体型物种的主要动物类群。
无颌鱼类包括七鳃鳗、盲鳗和已灭绝的“甲胄鱼类”；而有颌鱼类即为传统林奈分类法中的鱼纲，分为盾皮鱼类、棘鱼类、硬骨鱼类和软骨鱼类四个形态大类。在演化的漫长历史中，硬骨鱼类和软骨鱼类存活至今，而盾皮鱼类和棘鱼类则先后在晚泥盆世和晚二叠世灭绝。
盾皮鱼类是最原始的有颌脊椎动物，在泥盆纪（距今约4.19亿—3.59亿年）相当成功，统治着地球上的海洋、河流和湖泊。棘鱼类在泥盆纪则是“配角”。大多数棘鱼体型较小，显著特征是在除尾鳍外的各鱼鳍前，都有一根大型的骨质棘刺。现在，我们只能在化石中找寻这些鱼类曾经存在过的痕迹。
软骨鱼类包括鲨鱼、鳐鱼和银鲛等。它们的骨骼大部分由软骨构成，化石记录主要是零散的牙齿和鳞片，完整的化石很少，因此这次发现的蠕纹沈氏棘鱼化石非常难得。硬骨鱼类是脊椎动物演化的主干，可分为辐鳍鱼类和肉鳍鱼类，它们分别征服了地球的水域和陆地。辐鳍鱼类（因具有辐条状鱼鳍而得名）几乎包含所有现存的鱼类，这类鱼的特点是长着透明的折扇状鱼鳍，控制鳍的肌肉并不直接延伸到鱼鳍上。肉鳍鱼正好相反，它们被称为肉鳍鱼是因为它们的鳍尤其是成对的胸鳍和腹鳍有发达的肉质部分，里面有坚固的骨骼支撑。我们人类其实就是一种“超级改进版”的肉鳍鱼——用“腹鳍”四处行走，用“胸鳍”打开这篇文章。
重庆特异埋藏化石库。 （中科院古脊椎所供图/图）
回溯志留纪
有颌类包括人类和绝大多数脊椎动物，占现存脊椎动物的99.8%。颌与有颌类的起源是生命演化史上最大的跃升之一，然而这一跃升具体是如何发生的却一直困扰着古生物学界。
此前，有颌类化石直到泥盆纪之初（4.19亿年前）才大量出现，泥盆纪也因此得名“鱼类时代”，但分子生物学资料表明，有颌类起源时间应早于约4.5亿年前。这样，有颌类的早期演化存在一段至少长达3000万年、横跨奥陶纪晚期和志留纪绝大部分时期的巨大记录空白。著名古生物学家阿尔弗雷德·罗美尔（Alfred Romer）就把志留纪有颌类化石的缺失称为“古生物学史上一个持续的重大空白”。
朱敏院士从20世纪80年代开始从事古鱼类学研究。2007年，他和同行在云南曲靖志留纪晚期地层中发现了存在大量有颌类化石的潇湘脊椎动物群（因为化石在潇湘水库附近发现而得名）。2009年，朱敏等人在《自然》上公布了他们对潇湘动物群的研究成果，展示了志留纪的一种硬骨鱼——梦幻鬼鱼（Guiyu oneiros），第一次近乎完整地呈现了硬骨鱼类祖先的原型，为探讨有颌类各大类群的相互关系提供了关键资料。2013年，朱敏等人在《自然》上公布了另一个重大发现。同样是在潇湘脊椎动物群中，他们发现了初始全颌鱼（Entelognathus primordialis），这个发现为盾皮鱼类与硬骨鱼类之间的密切亲缘关系提供了强有力的证据，大大加深了对有颌类主要类群间演化关系的认识。
我们常用沧海桑田来形容时间久远的地质变迁，梦幻鬼鱼和初始全颌鱼的发现正是非常形象的例子。今天的曲靖位于云贵高原中部，但在4亿多年前，这里却是一片温暖的海洋。当时地球的海陆格局与今天截然不同：冈瓦纳古陆位于地球南半球，而今天的“中国”分成南北两块——华北板块和华南-塔里木板块，后者紧邻冈瓦纳古陆的北缘，位于今天的赤道地区，曲靖就在这个板块上。因此，朱敏等人在潇湘动物群中发现的古鱼类当时是生活在热带温暖的海洋中。
