中新網(wǎng)北京12月13日電 (記者 孫自法)繼目前已知最古老、最原始的肺魚(yú)物種“希望奇異魚(yú)”之后，中國(guó)科學(xué)家最近在早期肺魚(yú)研究領(lǐng)域再次取得重大研究發(fā)現(xiàn)——在云南昭通發(fā)現(xiàn)約4.1億年前、命名為“云南古嵴魚(yú)”的原始肺魚(yú)化石，為破解早期肺魚(yú)演化的關(guān)鍵環(huán)節(jié)提供了珍貴的實(shí)物證據(jù)。

　　這項(xiàng)揭開(kāi)早期肺魚(yú)演化關(guān)鍵密碼的重要魚(yú)化石發(fā)現(xiàn)研究，由中國(guó)科學(xué)院古脊椎動(dòng)物與古人類(lèi)研究所(古脊椎所)朱敏院士團(tuán)隊(duì)聯(lián)合云南大學(xué)、澳大利亞弗林德斯大學(xué)等中外機(jī)構(gòu)的合作者共同完成，相關(guān)成果論文近日在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《當(dāng)代生物學(xué)》發(fā)表。

　　早期肺魚(yú)研究：中國(guó)地位舉足輕重

　　論文共同第一作者、中國(guó)科學(xué)院古脊椎所喬妥副研究員12月13日接受采訪(fǎng)介紹說(shuō)，肺魚(yú)類(lèi)是與四足動(dòng)物親緣關(guān)系最近的現(xiàn)生類(lèi)群。肺魚(yú)最早出現(xiàn)在早泥盆世，起源之初便迅速開(kāi)始輻射演化，在晚泥盆世達(dá)到鼎盛。石炭紀(jì)的肺魚(yú)類(lèi)分異度急劇降低，身體型式也基本穩(wěn)定。如今，全球現(xiàn)生肺魚(yú)僅存非洲肺魚(yú)、南美肺魚(yú)以及澳洲肺魚(yú)3個(gè)屬。

　　肺魚(yú)的演化歷程充滿(mǎn)適應(yīng)性智慧：在演化早期，絕大多數(shù)肺魚(yú)生活在海洋環(huán)境中，身體呈現(xiàn)高度骨化特征。隨著地質(zhì)歷史的推進(jìn)，它們逐漸向淡水環(huán)境遷移，并演化出獨(dú)特的生存策略——部分種類(lèi)能在極端干旱條件下用肺呼吸，肺魚(yú)的名字也因此而來(lái)。當(dāng)旱季來(lái)臨、水源干涸時(shí)，這些肺魚(yú)會(huì)鉆進(jìn)泥中進(jìn)入夏眠狀態(tài)，靜靜等待雨季復(fù)蘇，這種“絕境求生”的技能使其在殘酷的自然選擇中得以延續(xù)。

　　肺魚(yú)的演化歷史可追溯至約4.15億年前，中國(guó)在早期肺魚(yú)研究領(lǐng)域占據(jù)舉足輕重的地位。早泥盆世時(shí)期，中國(guó)南方就已有肺魚(yú)活動(dòng)的痕跡，其中，目前發(fā)現(xiàn)于云南曲靖和廣西南寧地區(qū)的希望奇異魚(yú)化石，為探究肺魚(yú)起源及早期演化提供了關(guān)鍵線(xiàn)索。

　　希望奇異魚(yú)的身體結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)出鮮明的過(guò)渡性特征，其相關(guān)結(jié)構(gòu)表明它正處于肺魚(yú)頭骨結(jié)構(gòu)演化的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，見(jiàn)證了肺魚(yú)從其他肉鰭魚(yú)類(lèi)分化出來(lái)的核心階段。

　　然而，希望奇異魚(yú)與更進(jìn)步的肺魚(yú)類(lèi)之間存在明顯的形態(tài)斷層，這一“演化缺環(huán)”長(zhǎng)期困擾著古生物學(xué)界，導(dǎo)致早期肺魚(yú)演化的關(guān)鍵環(huán)節(jié)始終懸而未決。

　　云南古嵴魚(yú)：填補(bǔ)關(guān)鍵演化空白

　　這次發(fā)現(xiàn)的云南古嵴魚(yú)，不僅填補(bǔ)了早期肺魚(yú)的關(guān)鍵演化空白，也使研究團(tuán)隊(duì)得以首次明確提出“真肺魚(yú)類(lèi)”的清晰定義(特指除最原始的希望奇異魚(yú)之外的所有肺魚(yú)類(lèi)群)及關(guān)鍵鑒別特征，從而為肺魚(yú)演化研究建立重要分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)。

　　喬妥指出，云南古嵴魚(yú)生存年代略晚于希望奇異魚(yú)且處于肺魚(yú)快速輻射演化之前，也是約4.1億年前首次發(fā)現(xiàn)的三維保存的肺魚(yú)頭骨化石，其頭骨僅長(zhǎng)25毫米，卻蘊(yùn)含著豐富的演化信息。借助高精度計(jì)算機(jī)斷層掃描(CT)與三維重建技術(shù)，研究團(tuán)隊(duì)觀察到一系列關(guān)鍵形態(tài)特征，包括腭骨形態(tài)與北美真肺魚(yú)(頂嵴魚(yú))相似，同時(shí)保留希望奇異魚(yú)的原始特征。其特有結(jié)構(gòu)則包括鼻腔異常巨大，是頂嵴魚(yú)化石的兩倍；腦顱兩側(cè)內(nèi)收肌異常發(fā)達(dá)，提示其可能擁有強(qiáng)大的咬肌，推測(cè)以堅(jiān)硬的甲殼類(lèi)生物為食。

　　最為關(guān)鍵的是，云南古嵴魚(yú)的腭方骨與腦顱呈現(xiàn)部分融合狀態(tài)，正處于從原始肉鰭魚(yú)類(lèi)“雙接型”向真肺魚(yú)類(lèi)典型“自接型”頭骨演化的過(guò)渡階段，完美契合真肺魚(yú)類(lèi)基部的演化位置。

　　系統(tǒng)發(fā)育分析結(jié)果顯示，云南古嵴魚(yú)確實(shí)位于真肺魚(yú)類(lèi)演化樹(shù)的基部。結(jié)合年代測(cè)定數(shù)據(jù)，研究團(tuán)隊(duì)得出核心結(jié)論認(rèn)為，從最原始的希望奇異魚(yú)到真肺魚(yú)類(lèi)的分化，僅發(fā)生在約400萬(wàn)年(4.16億-4.12億年前)的時(shí)間里，這也證實(shí)早期肺魚(yú)曾經(jīng)歷快速輻射演化的科學(xué)認(rèn)知。

　　根據(jù)肺魚(yú)類(lèi)腦顱關(guān)鍵特征演化序列，研究團(tuán)隊(duì)推測(cè)，這種快速演化可能與肺魚(yú)演化出的牙齒特化、咬肌強(qiáng)化、頭骨結(jié)構(gòu)優(yōu)化等適應(yīng)性特征相關(guān)，使其成功開(kāi)拓硬殼生物等新資源，在生態(tài)競(jìng)爭(zhēng)中占據(jù)優(yōu)勢(shì)地位。

　　云南古嵴魚(yú)還帶來(lái)重要的古地理研究線(xiàn)索，其形態(tài)與北美早泥盆世真肺魚(yú)的高度相似性，提示4.1億年前華南板塊與北美板塊可能存在陸地連接或近距離分布，為肺魚(yú)共同祖先的跨洋擴(kuò)散提供地理?xiàng)l件。“這一推斷與同期其他魚(yú)類(lèi)化石的分布規(guī)律相吻合，為重建早泥盆世全球古地理格局提供了關(guān)鍵的生物證據(jù)。”喬妥說(shuō)。(完)