（原文作者：盧靜）

中國(guó)科學(xué)院古脊椎動(dòng)物與古人類研究所朱敏團(tuán)隊(duì)盧靜等人聯(lián)合英國(guó)牛津大學(xué)、美國(guó)密歇根大學(xué)學(xué)者，對(duì)云南昭通早泥盆世布拉格期（約4.1億年前）一新的基干肉鰭魚類短耳褶紋魚（Ptyctolepis brachynotus gen. et sp. nov.）的腦顱化石進(jìn)行了詳細(xì)研究，提取其中復(fù)雜而出乎意料的形態(tài)特征信息，顯示斑鱗魚類（斑鱗魚、無孔魚和鬼魚）可能比過去所認(rèn)為的更加原始，非常接近輻鰭魚類和肉鰭魚類共同的祖先。新研究在相當(dāng)程度上推進(jìn)了學(xué)界對(duì)最早期硬骨魚類腦顱形態(tài)的了解，撼動(dòng)了硬骨魚類演化基部的系統(tǒng)關(guān)系。該研究成果于2017年12月5日發(fā)表在英國(guó)《自然·通訊》雜志上。

短耳褶紋魚腦顱和顱腔三維重建模型。a，腦顱背視；b，腦顱腹視；c-f，顱腔背視（c；e，線圖）；顱腔右側(cè)視（d；f，線圖）。（盧靜供圖）

硬骨魚類可稱脊椎動(dòng)物的演化主干，其下的兩大支系，即輻鰭魚類和肉鰭魚類分別征服了地球的水域和陸地。20世紀(jì)80年代起，一系列來自中國(guó)的原始硬骨魚類化石的發(fā)現(xiàn)與研究，揭開了硬骨魚類起源研究激動(dòng)人心的新篇章。其中以斑鱗魚（Psarolepis）及其近親，如無孔魚（Achoania）、夢(mèng)幻鬼魚（Guiyu oneiros）等的發(fā)現(xiàn)最為引人矚目，它們身上集中了人們過去從未想到能夠集于一身的特征，如典型肉鰭魚類分為前后兩部分、可以活動(dòng)的顱骨；類似盾皮魚類的中背骨片和棘刺等等。雖然斑鱗魚類此前仍被歸入肉鰭魚類，但如此之多而明顯的原始特征使得研究者懷疑，它們也很有可能是更加原始的基干硬骨魚類。為了厘清這一問題，蘊(yùn)藏大量重要形態(tài)學(xué)信息的腦顱特征研究顯得十分重要。但早期硬骨魚類腦顱化石相當(dāng)稀少，特別是其耳枕區(qū)部位骨化程度很低，往往無法保存，使得我們對(duì)這部分結(jié)構(gòu)的了解非常有限。

云南昭通下泥盆統(tǒng)的坡松沖組保存了大量的魚類和植物化石，古脊椎所早期脊椎動(dòng)物課題組長(zhǎng)年在坡松沖組開展野外工作，陸續(xù)采集了一批重要的魚類特別是硬骨魚類化石。此前已經(jīng)發(fā)表的數(shù)個(gè)重要屬種，如最早的四足形類奇異東生魚（Tungsenia paradoxa）、最早的空棘魚類云南孔骨魚（Euporosteus yunnanensis）、最早的爪齒魚類于氏箐門齒魚（Qingmenodus yui）等，展現(xiàn)了坡松沖組脊椎動(dòng)物群極具潛力的研究?jī)r(jià)值。在最近的野外工作中，課題組又找到一件表面紋飾與志留紀(jì)夢(mèng)幻鬼魚非常相似的硬骨魚類耳枕區(qū)化石，根據(jù)其寬短的輪廓和表面的褶皺紋飾將其命名為短耳褶紋魚。

硬骨魚類演化簡(jiǎn)樹，示舌頜關(guān)節(jié)和內(nèi)耳淋巴導(dǎo)管結(jié)構(gòu)的演化。星狀符號(hào)指示中國(guó)發(fā)現(xiàn)的硬骨魚類化石。（盧靜供圖）

短耳褶紋魚及其腦和內(nèi)耳結(jié)構(gòu)復(fù)原。（孔嘉儀繪）

盧靜等人使用古脊椎所聯(lián)合高能物理所自主研發(fā)的顯微CT以及計(jì)算機(jī)三維重建等技術(shù)，對(duì)這件化石的內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行了詳細(xì)的還原，盡可能地提取了其中蘊(yùn)藏的復(fù)雜形態(tài)信息，重點(diǎn)對(duì)后背囟（posterior dorsal fontanel）、舌頜骨關(guān)節(jié)面、內(nèi)耳骨迷路和耳上腔（supraotic cavity）等結(jié)構(gòu)特征及其三維位置關(guān)系進(jìn)行了詳細(xì)的解剖學(xué)對(duì)比和梳理，這也是學(xué)界首次獲取早期硬骨魚類耳枕區(qū)腦顱形態(tài)的詳細(xì)數(shù)據(jù)。研究表明，短耳褶紋魚的舌頜關(guān)節(jié)正好處于基干肉鰭魚類向更進(jìn)步肉鰭魚類冠群演化的過渡階段：它雖然已經(jīng)演化出進(jìn)步肉鰭魚類典型的兩個(gè)舌頜關(guān)節(jié)面，但頸靜脈管卻仍然從兩個(gè)關(guān)節(jié)面的下方而非其間穿過，保留著原始硬骨魚類的模式。同時(shí)，短耳褶紋魚開始出現(xiàn)進(jìn)步肉鰭魚類特有的結(jié)構(gòu)耳上腔（包括內(nèi)淋巴囊和與之相連的內(nèi)淋巴管兩部分，負(fù)責(zé)將內(nèi)淋巴液吸收入腦脊液）的雛形。

在此基礎(chǔ)上，盧靜等人對(duì)整個(gè)硬骨魚類演化樹根部的系統(tǒng)關(guān)系進(jìn)行了全面的重新分析，結(jié)果表明，短耳褶紋魚的腦顱特征組合對(duì)早期硬骨魚類演化理論具有重大影響。短耳褶紋魚本身處于目前唯一的基干肉鰭魚類位置上，它的發(fā)現(xiàn)將斑鱗魚類推至更加原始的基干硬骨魚類位置，顯示斑鱗魚類已經(jīng)非常接近輻鰭魚類和肉鰭魚類共同的祖先。龐大的硬骨魚支系最初正是從類似斑鱗魚類的形態(tài)基礎(chǔ)出發(fā)，在其后的四億年中分化出占據(jù)整個(gè)地球多樣生態(tài)位的繁盛后代，而我們?nèi)祟愐舱沁@些后代中的一支。