近日，中国科学院古脊椎动物与古人类研究所研究员盖志琨联合中、英、瑞（瑞典）三国科学家，以第一作者身份在《生态和演化前沿》上，发表了关于脊椎动物喷水孔起源的最新研究成果，首次揭示人类的中耳曾经是鱼类用来呼吸的鳃。人类中耳包括鼓膜室、传导声音的三块听小骨和通向口腔的咽鼓管等，是人类拥有灵敏听觉的秘诀。鱼类的喷水孔位于眼睛之后，颌弓和舌弓之间一个只含有假鳃的不完整鳃裂，是鱼类的重要呼吸器官。
1822年，法国解剖学家圣西兰发表了著作《解剖哲学》，先验性地提出了不同门类脊椎动物相似器官很可能演化自同一原型，如鳃弓是颌弓和舌弓的原型，鱼类的偶鳍是四足动物四肢的原型，前肢又是鸟类翅膀的原型。这或是科学史上对鱼类喷水孔起源的最早的科学猜想。
1872年，德国解剖学家卡尔·根格包尔第一个从详细的解剖学角度，提出了脊椎动物头部的分节理论，认为脊椎动物的颌弓和舌弓跟后面普通的鳃弓一样，是系列同源构造，都是头部的分节之一。
2002年起，研究团队在浙江长兴志留纪地层中开展野外工作，找到了一种最为原始的真盔甲鱼化石，后将其命名为曙鱼。
这些曙鱼化石均是具有三维立体软骨脑颅保存的珍贵标本，且个头非常小，只有人类指甲盖那么大，适合应用大科学装置同步辐射X射线显微成像技术进行三维无损扫描。2006年，科研团队将曙鱼的脑颅标本带到瑞士苏黎世瑞士光源进行无损扫描。之后，科研人员应用三维重建软件对曙鱼的脑颅进行三维虚拟复原，历时5年完成了七件曙鱼脑颅化石的三维重建。
本研究中，科研团队对曙鱼脑颅三维虚拟模型的深入研究发现，盔甲鱼类所谓的鳃间脊实际上是鳃弓的背侧部分，这与瑞典古生物学家斯天秀对骨甲鱼类的推测如出一辙，也就是说，盔甲鱼类的鳃弓与脑颅愈合成一个主要起防护作用的头甲，这又与龟鳖类的肋骨扩大愈合成龟甲有异曲同工之妙。
与骨甲鱼类相比，曙鱼的整个鳃弓保持了整个脊椎动物的原始状态，易从拓扑位置识别出颌弓和舌弓，它的颌弓正好位于眶孔之后，形成眶后壁，且盔甲鱼只有7对咽弓，分别对应有颌类的颌弓、舌弓和5对鳃弓。
为此，研究团队在云南曲靖早泥盆世地层开展数年的野外发掘工作，在曲靖面店水库附近西山村组深灰色粉砂岩中首次采集到第一个在眼睛后第一鳃囊中完整保存鳃丝印痕的宽甲鱼的新材料，进一步证明了盔甲鱼眼睛后的第一鳃囊是具有正常呼吸功能的鳃，而非退化的喷水孔，为脊椎动物喷水孔的起源提供了最确切的解剖证据和化石证据。
在此基础上，科研团队综述了喷水孔从无颌类到四足动物的演化历程，从而建立起喷水孔从无颌类的鳃到人类中耳的演化序列。该序列表明：随着盔甲鱼类成对鼻囊的分裂，头甲前发育了异常发达的中背孔（单鼻孔）来充当吸入水流的主要呼吸器官，因而颌弓和舌弓之间的舌颌囊首次发育成了一个完整的鳃囊，该鳃囊跟后面5个正常的鳃囊一样具有完整的前后半鳃，半鳃具有鳃丝，是气体交换的主要场所。
喷水孔在软骨鱼类中主要用来吸入水流，而在硬骨鱼类主要用来呼吸空气，如在现生的多鳍鱼会把头露出水面，通过头顶上被称为“喷水孔”的小孔来呼吸空气，并发出响亮的“吸气声”。这些证据表明，早期硬骨鱼类有能力从喷水孔中呼吸空气，作为一种新的呼吸方式，或是鱼类离开水域、登上陆地呼吸空气的一种预适应特征，从而为鱼类登上陆地呼吸空气提供了先决条件。