中新網(wǎng)北京12月13日電 (記者 孫自法)繼目前已知最古老、最原始的肺魚物種“希望奇異魚”之后，中國科學(xué)家最近在早期肺魚研究領(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”的原始肺魚化石，為破解早期肺魚演化的關(guān)鍵環(huán)節(jié)提供了珍貴的實(shí)物證據(jù)。

　　這項(xiàng)揭開早期肺魚演化關(guān)鍵密碼的重要魚化石發(fā)現(xiàn)研究，由中國科學(xué)院古脊椎動(dòng)物與古人類研究所(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)成果論文近日在國際學(xué)術(shù)期刊《當(dāng)代生物學(xué)》發(fā)表。

　　早期肺魚研究：中國地位舉足輕重

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

　　肺魚的演化歷程充滿適應(yīng)性智慧：在演化早期，絕大多數(shù)肺魚生活在海洋環(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——部分種類能在極端干旱條件下用肺呼吸，肺魚的名字也因此而來。當(dāng)旱季來臨、水源干涸時(shí)，這些肺魚會(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)。

　　肺魚的演化歷史可追溯至約4.15億年前，中國在早期肺魚研究領(lǐng)域占據(jù)舉足輕重的地位。早泥盆世時(shí)期，中國南方就已有肺魚活動(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)的希望奇異魚化石，為探究肺魚起源及早期演化提供了關(guān)鍵線索。

　　希望奇異魚的身體結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)出鮮明的過渡性特征，其相關(guān)結(jié)構(gòu)表明它正處于肺魚頭骨結(jié)構(gòu)演化的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，見證了肺魚從其他肉鰭魚類分化出來的核心階段。

　　然而，希望奇異魚與更進(jìn)步的肺魚類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)致早期肺魚演化的關(guān)鍵環(huán)節(jié)始終懸而未決。

　　云南古嵴魚：填補(bǔ)關(guān)鍵演化空白

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

　　喬妥指出，云南古嵴魚生存年代略晚于希望奇異魚且處于肺魚快速輻射演化之前，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(頂嵴魚)相似，同時(shí)保留希望奇異魚的原始特征。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)硬的甲殼類生物為食。

　　最為關(guān)鍵的是，云南古嵴魚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類“雙接型”向真肺魚類典型“自接型”頭骨演化的過渡階段，完美契合真肺魚類基部的演化位置。

　　系統(tǒng)發(fā)育分析結(jié)果顯示，云南古嵴魚確實(shí)位于真肺魚類演化樹的基部。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到真肺魚類的分化，僅發(fā)生在約400萬年(4.16億-4.12億年前)的時(shí)間里，這也證實(shí)早期肺魚曾經(jīng)歷快速輻射演化的科學(xué)認(rèn)知。

　　根據(jù)肺魚類腦顱關(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。

　　云南古嵴魚還帶來重要的古地理研究線索，其形態(tài)與北美早泥盆世真肺魚的高度相似性，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類化石的分布規(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。(完)