最早的現代型空棘魚——雲南孔骨魚復原圖Brian Choo繪
■本報記者 洪蔚
作為肉鰭魚類的一支，空棘魚與陸生脊椎動物有著密切的親緣關係，在四足動物起源研究中扮演著關鍵的角色。
中科院古脊椎動物與古人類研究所研究員朱敏等人，在雲南昭通早泥盆世布拉格期地層中，發現了迄今為止最早的空棘魚化石——雲南孔骨魚。
朱敏等人發現的這種空棘魚，在學界被稱為「解剖學意義上的現代型空棘魚」。此前，最早的「解剖學意義上的現代型空棘魚」化石，出自距今約3.9億年的中泥盆世晚期地層中。而此次發現的雲南孔骨魚生活在距今約4.1億年前，從而將此類化石記錄推前了約1700萬年。
4月10日，英國雜誌《自然—通訊》報導了朱敏等人的這一最新發現。
解剖學意義上的現代型空棘魚
空棘魚類出現於泥盆紀，三疊紀時一度相當繁盛，但至今僅有2種：非洲拉蒂邁魚和印尼拉蒂邁魚。
1938年，第一條現生空棘魚——非洲拉蒂邁魚，在非洲海岸被捕獲後，人們在這種「活化石」身上發現了一個有趣的現象：空棘魚類自泥盆紀經歷了一次快速輻射演化後，其演化幾乎停滯了下來。在此後幾億年的歷史時期內，其身體形態並沒有太大改變。
這種演化停滯，使「活化石」拉蒂邁魚與其幾億年前的祖先在解剖特徵上十分相似。
也正是由於這一現象，該空棘魚化石被稱為「解剖學意義上的現代型空棘魚」。
那麼，這些早期的空棘魚是何時出現的，又是什麼時候開始呈現出演化的保守性的呢？
由於化石記錄的不完整，學術界對空棘魚類更早的演化歷史知之甚少，對這些問題很難給出相對明確的答案。
一段不解的中國之緣
「中國南方古地理區域一直被認為是肉鰭魚類的起源中心，」朱敏說，「近十餘年來，我們在這裡發現了大量的珍貴化石。」
這些化石的發現，填補了硬骨魚類早期演化階段「缺失的環節」，為揭示硬骨魚綱起源之謎提供了關鍵資料。
遺憾的是，泥盆紀空棘魚類的化石記錄在我國南方仍一直是個空白。
朱敏介紹說：「因此，我們在中國南方組織了多次有針對性的發掘，終於發現了兩件空棘魚標本，分別為頭顱的前段與後段。」
新發現的標本，與1927年德國著名古生物學家葉格爾在德國中泥盆世地層中發現的艾菲爾孔骨魚相似。
對艾菲爾孔骨魚的研究是葉格爾在德國進行的最後幾項古生物學工作之一，但那時「活化石」拉蒂邁魚還沒有被發現，使葉格爾在生前不可能進行當下這種對比性研究。
在發現艾菲爾孔骨魚的第二年——1928年，葉格爾遠赴中國，受聘為當時的國立中山大學礦物地質學系主任兼兩廣地質調查所古生物股股長。
他此行的目的之一，就是要組織開展中國古生代的魚類研究。
然而，遺憾的是，次年他在北京參加中國地質學會會議期間因病去世，與中國古生代魚類擦肩而過。
據記者了解，雲南孔骨魚與艾菲爾孔骨魚是同屬中的兩個種，分別來自中國與德國，而來自中國的雲南孔骨魚年代更早，指示了泥盆紀時空棘魚類從中國到德國的擴散方向。
分類學位置得到初步確認
與拉蒂邁魚相似，艾菲爾孔骨魚具有加長的眶區和眶前區。不過，由於僅發現了頭顱前段，孔骨魚在空棘魚類中的分類位置還不能藉此得到確定。
在對雲南孔骨魚的研究過程中，朱敏等人使用了最新的高精度CT技術，對雲南孔骨魚的耳區進行了掃描與三維重建。
掃描與重建的結果，為確定孔骨魚系統學位置提供了關鍵資料。在新的系統發育分析中，孔骨魚的分類學位置得到了初步確認：它屬於「解剖學意義上的現代型空棘魚」。
這一結果亦表明，空棘魚類在其演化初期，就已具有目前現生空棘魚的基本特徵。也就是說，從那時起，它們的演化速度已開始減緩。 談及該成果的學術意義，朱敏表示，從對空棘魚的研究上看，雲南孔骨魚的發現表明，空棘魚類具有一個非常快速的早期分化階段，而後期演化的保守程度比我們過去預想的還要大。
從魚類起源上看，新化石填補了中國南方早泥盆世空棘魚化石記錄的空白，也再次印證了中國南方古地理區域是肉鰭魚類起源中心的假說。
此外，早期空棘魚類和爪齒魚類，分別在澳大利亞和中國南方同期地層中出現，也指示了東岡瓦納板塊和華南板塊在布拉格期具有緊密的古地理聯繫。
《中國科學報》 (2012-04-11 A4 綜合)