云南昭通4.1億年前肺魚化石揭秘：解碼早期肺魚演化關鍵節點

在云南昭通的泥盆紀地層中，一塊僅25毫米長的微小頭骨化石，正改寫著早期肺魚演化的歷史。中國科學院古脊椎動物與古人類研究所朱敏院士團隊聯合中外機構，在約4.1億年前的地層中發現了名為“云南古嵴魚”的原始肺魚化石，為破解肺魚從原始肉鰭魚類向現代類群演化的關鍵環節提供了珍貴證據，相關成果近日發表于《當代生物學》。

填補“演化缺環”：從希望奇異魚到真肺魚的關鍵過渡

肺魚是現生魚類中與四足動物親緣關系最近的類群，其演化歷程充滿“適應性智慧”。1984年，中國科學家在云南曲靖發現的“希望奇異魚”是目前已知最古老、最原始的肺魚，但它與更進步的肺魚類之間存在明顯形態斷層，這一“演化缺環”長期困擾學界。

此次發現的云南古嵴魚，生存年代略晚于希望奇異魚（約4.16億年前），且處于肺魚快速輻射演化之前的關鍵時期。研究團隊借助高精度CT掃描與三維重建技術，揭示了其頭骨的過渡特征：腭方骨與腦顱呈部分融合狀態，正處于從原始肉鰭魚類“雙接型”向真肺魚類“自接型”頭骨演化的中間階段。系統發育分析證實，它位于真肺魚類演化樹的基部，完美填補了希望奇異魚與進步肺魚類之間的空白。

基于這一發現，科研團隊首次明確“真肺魚類”的清晰定義——特指除希望奇異魚外的所有肺魚類群，其關鍵鑒別特征包括自接型頭骨、發達的腦顱肌脊、缺失前上頜骨等，為肺魚演化研究建立了重要分類標準。

400萬年快速演化：牙齒與頭骨優化開啟生存新局

研究顯示，從希望奇異魚到真肺魚類的分化僅用了約400萬年（4.16億-4.12億年前），證實早期肺魚曾經歷快速輻射演化。云南古嵴魚的特有結構揭示了這一演化的“動力密碼”：其鼻腔異常巨大（約占腭面長度1/3），腦顱兩側內收肌發達，提示擁有強大咬肌；腭骨布滿小型錐形齒突，后部存在光滑區域，既保留原始特征（如上唇具牙齒），又具備北美進步肺魚的相似形態。

科研團隊推測，這種快速演化可能與肺魚演化出的牙齒特化、咬肌強化、頭骨結構優化等適應性特征相關。這些結構使其成功開拓硬殼生物等新資源，在生態競爭中占據優勢地位——云南古嵴魚可能以堅硬的甲殼類為食，這一食性轉變或為其后續輻射演化奠定了基礎。

古地理新線索：4.1億年前華南與北美或存“陸橋”

云南古嵴魚的發現還為重建早泥盆世全球古地理格局提供了關鍵生物證據。其形態與北美同期真肺魚（如頂嵴魚）高度相似，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散提供了地理條件。這一推斷與同期其他魚類化石的分布規律相吻合，進一步支持了早泥盆世全球古地理格局的重建。

中國古生物學再添“硬核”成果

作為中國在早期肺魚研究領域的又一重大突破，云南古嵴魚的發現延續了中國在該領域的領先地位。從1984年“希望奇異魚”的發現，到如今“云南古嵴魚”填補演化缺環，中國科學家用近40年的時間，逐步拼湊出肺魚演化的關鍵拼圖。

這一研究由朱敏院士團隊聯合云南大學、澳大利亞弗林德斯大學等機構完成，得到國家自然科學基金等項目支持。未來，隨著更多關鍵化石的發現，早期肺魚演化的“神秘面紗”或將被進一步揭開，為理解脊椎動物從水生到陸生的演化提供更多啟示。