云南古嵴鱼:揭开早期肺鱼演化关键密码
云南昭通发现一种名为“云南古嵴鱼”的原始肺鱼化石,为破解早期肺鱼演化的关键环节提供了珍贵的实物证据。
近日,中国科学院古脊椎动物与古人类研究所朱敏院士团队在国际期刊《当代生物学》发表了这一重要研究成果。

云南古嵴鱼生态复原图(Brian Choo绘制)
从海洋到淡水
肺鱼是“会呼吸的鱼”
肺鱼是现生鱼类中与四足动物亲缘关系最近的类群之一,在生命演化史上占据着特殊位置。科学界普遍认为,肺鱼在演化过程中形成的一些关键特征,为后来脊椎动物适应陆地生活奠定了基础。
研究显示,肺鱼最早出现在早泥盆世,起源后迅速发生辐射演化,并在晚泥盆世达到鼎盛。进入石炭纪后,肺鱼的种类明显减少,形态变化也逐渐趋于稳定。如今,全球仅存非洲肺鱼、南美肺鱼和澳洲肺鱼三个属。其中,澳洲肺鱼因其形态自中生代以来几乎未发生明显变化,被视为名副其实的“活化石”。
在演化早期,绝大多数肺鱼生活在海洋环境中,身体呈现高度骨化特征。随着地质环境的变化,一部分肺鱼逐渐向淡水环境迁移,并演化出利用“肺”进行呼吸的能力。当旱季来临、水体干涸时,这些肺鱼会钻入泥中进入夏眠状态,等待雨季重新复苏。这种独特的生存策略,使其在严酷的自然选择中得以延续。
云南古嵴鱼
连接“断层”的关键化石
在肺鱼研究领域,中国占据着重要位置。1984年,科研人员在云南曲靖和广西南宁发现并报道了“希望奇异鱼”,这是目前已知最古老、最原始的肺鱼。然而,希望奇异鱼在形态上既具备肺鱼特征,又保留了一些更原始肉鳍鱼类的结构特征。它之后,肺鱼如何进一步演化,长期缺乏直接化石证据,成为困扰科研界的一个“演化断层”。

云南古嵴鱼标本及三维重建
此次在昭通发现的云南古嵴鱼,正好生活在希望奇异鱼之后、肺鱼快速演化之前的关键时期。其化石保存于泥盆纪布拉格期地层,是该时期首次发现的三维保存肺鱼头骨化石。
尽管头骨长度仅25毫米,但借助高精度CT扫描和三维重建技术,科研人员获得了大量关键信息。研究发现,云南古嵴鱼的头骨结构既保留了希望奇异鱼的一些原始特征,又呈现出更进步肺鱼的典型形态。
尤为关键的是,其腭方骨与脑颅呈现“部分融合”状态,正处于从原始肉鳍鱼类向典型肺鱼头骨结构演化的过渡阶段,成为连接两者的重要“演化桥梁”。系统发育分析结果显示,云南古嵴鱼位于真肺鱼类演化树的基部位置。研究团队据此推测,从最原始的肺鱼到真肺鱼类的分化过程,可能仅经历了约400万年,表明早期肺鱼曾发生过快速演化。
据介绍,该研究由中国科学院古脊椎动物与古人类研究所、云南大学、澳大利亚弗林德斯大学等机构合作完成,得到国家自然科学基金等项目支持。
开屏新闻记者 杨质高
一审 孙琴霞
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