中新社北京12月13日电 (记者 孙子)继迄今为止已知最古老、最原始的肺鱼品种“希望鱼”之后，中国科学家近日在早期肺鱼研究领域又有重要发现。在云南省昭通市发现的距今约4.1亿年前的原始肺鱼化石，被称为“云南始祖鱼”，提供了宝贵的物证。解码第一条肺鱼进化过程中的关键联系。
云南省古代凤头鱼生态重建图（Brian Choo 着）。图片提供：中国科学院古脊椎动物研究所
这项重要的鱼类化石发现研究，揭示了肺鱼早期进化的关键密码，由中国科学院古脊椎动物与古人类研究所朱敏研究员团队与国内外机构合作完成包括云南大学、澳大利亚弗林德斯大学等。相关成果近日发表在国际期刊《当代生物学》上。
早期肺鱼研究：中国发挥关键作用
该论文的共同作者、中国科学院古脊椎动物研究所乔托在12月13日接受采访时表示，肺鱼是与四足动物遗传关系最密切的生物类群。肺鱼首次出现于早泥盆世，在起源早期就开始快速径向进化，并在晚泥盆世达到顶峰。石炭纪肺鱼的多样性迅速下降，其身体形态基本保持稳定。目前存活的肺鱼只有三个属：非洲肺鱼、南美肺鱼和澳大利亚肺鱼。
肺鱼的进化史充满了适应智慧。在进化的早期阶段，大多数肺鱼生活在海洋环境中他们的身体已经高度僵化。随着地质历史的进展，它们逐渐迁移到淡水环境并发展出独特的生存策略。有些物种被称为肺鱼，因为即使在极度干燥的条件下，它们也可以通过肺部呼吸。当旱季到来，水源干涸时，肺鱼就躲在泥里，进入休息状态，平静地等待雨季的恢复。这种“绝命求生”的技能让他们即使面对残酷的自然选择也能生存下来。
肺鱼的进化历史可以追溯到约4.15亿年前，中国在早期肺鱼研究领域占有重要地位。早泥盆世时期，中国南方就有肺鱼活动的痕迹。其中，云南省曲靖市和广西壮族自治区南宁市。希望目前在美国发现的奇鱼化石为起源和伯爵提供重要线索肺鱼的进化。
云南古山脊化石标本及三维重建.图片提供：中国科学院古脊椎动物研究所
肺鱼的身体结构表现出明显的过渡特征，其相关结构表明其正处于物种进化的关键时期。肺鱼的颅骨结构见证了肺鱼与其他叶鳍鱼类分化的中心阶段。
然而，希望鱼和更高级的肺鱼之间存在明显的形态差距。这种“进化中缺失的环节”长期以来一直困扰着古生物学界，导致早期肺鱼进化中的重要联系仍未得到解决。
云南古囊虫：填补关键的进化空白
古云南环鱼的发现不仅填补了早期肺鱼的一个重要进化空白，也让研究团队得以厘清早期首次定义了“真正的肺鱼”。重要性（特指除最原始的希望鱼之外的所有肺鱼类群）和主要区别特征为研究肺鱼的进化建立了重要的分类标准。
乔托指出，云南古囊虫比希望鱼稍晚，生活在肺鱼辐射快速进化之前。这也是距今约4.1亿年前发现的第一个三维保存的肺鱼头骨化石。虽然它的头骨只有25毫米长，但却蕴含着丰富的进化信息。利用高精度计算机断层扫描（CT）和三维重建技术，研究人员观察到了许多重要的形态特征，包括与北美肺鱼（Cristae striata）相似的腭骨形状，同时保留了希望鱼的原始特征。其独特的结构包括鼻腔异常大，长度是化石鱼的两倍。他的头骨两侧也有异常发达的内收肌，这表明它可能有强大的咬肌，并且推测它吃坚硬的甲壳类动物。
最重要的是，云南古鱼的腭骨和大脑部分融合，表明它正处于从原始叶鳍鱼的“双关节”头骨到典型的“自连体”头骨的进化过渡时期，这与银鱼基部的进化位置完美匹配。
系统发育分析的结果表明，云南祖鱼确实位于埃莱玛鱼进化树的根部。结合测年数据，研究人员得出了中心结论：最原始的希望鱼向真正的肺鱼的分化只发生在大约400万年前（416至4.12亿年前），这也支持了科学依据了解第一条肺鱼经历了快速的放射学进化。
最早的肺鱼的进化和古地理分布示意图。图片提供：中国科学院古脊椎动物研究所
根据肺鱼大脑关键特征的进化顺序，研究人员推测，这种快速进化可能与肺鱼发育出的适应性特征有关，如特化的牙齿、强化的咬肌和优化的颅骨结构，使它们能够更好地利用硬壳生物等新资源，并在生态竞争中获得优势地位。
古云南凤头鱼也提供了重要的古地理研究线索。其形态与北美早泥盆世肺鱼非常相似，表明华南板块和北美A板块可能在4.1亿年前就通过陆地相连或紧密分布。为肺鱼的共同祖先跨越海洋传播创造了地理条件。 “这一推论与同时期其他鱼类化石的分布格局一致，为重建早泥盆世全球古地理格局提供了重要的生物学证据。”乔托说。 （完）
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