中新網(wǎng)北京5月8日電 (記者 孫自法)作為被古生物學(xué)界視為“最神秘的早期脊椎動物”之一，古椎魚屬因其分類地位長期存在爭議，一直以來備受古生物學(xué)家關(guān)注和持續(xù)跟蹤研究。
來自中國科學(xué)院古脊椎動物與古人類研究所(古脊椎所)的最新消息說，該所盧靜研究員領(lǐng)導(dǎo)的中澳團隊在澳大利亞約4億年前的早泥盆世地層中發(fā)現(xiàn)古椎魚屬化石新種，命名為“南方古椎魚”，這也是古椎魚化石在蘇格蘭以外地區(qū)的首次發(fā)現(xiàn)，不僅將古椎魚屬的年代記錄提前約1000萬年，也為破解古椎魚長期懸而未決的系統(tǒng)發(fā)育位置提供了關(guān)鍵證據(jù)，確認其屬于有頜脊椎動物，可能與軟骨魚類有較近親緣關(guān)系。
5月8日，北京，盧靜研究員在中國科學(xué)院古脊椎所辦公室接受采訪，展示介紹3D打印的南方古椎魚腦顱結(jié)構(gòu)。中新網(wǎng)記者 孫自法 攝這一魚化石重要研究成果論文，近日以封面文章形式在最新一期綜合性學(xué)術(shù)期刊《國家科學(xué)評論》(National Science Review)發(fā)表，同期還發(fā)表同行專家評述指出，該研究工作不僅解答了困擾古生物學(xué)界上百年的謎團，也為理解早期脊椎動物的多樣性與演化提供了全新視角。
論文通訊作者和共同第一作者盧靜5月8日在北京接受記者采訪介紹說，古椎魚是一種只有幾厘米長的鰻形小魚，最早于1890年在蘇格蘭發(fā)現(xiàn)，其獨特的形態(tài)和組織學(xué)特征與其他早期魚類有很大不同，因此一直被視為“最神秘的早期脊椎動物”之一，其分類地位長期存在爭議，曾被歸入從無頜的盲鰻、甲胄魚到有頜的盾皮魚類、肺魚類甚至四足動物祖先的幾乎每一個早期脊椎動物門類中。盡管已有數(shù)千件蘇格蘭古椎魚化石標(biāo)本被發(fā)現(xiàn)，但這些標(biāo)本的骨骼在化石形成過程中被壓扁，許多關(guān)鍵解剖學(xué)信息難以觀察。
本次研究發(fā)現(xiàn)的南方古椎魚化石，產(chǎn)自以保存巨型蜥腳類恐龍等大型脊椎動物化石著稱的澳大利亞昆士蘭州，也是該地區(qū)迄今發(fā)現(xiàn)的體型最小的脊椎動物之一，與其共生的還有無頜類、有頜盾皮魚、早期鯊魚、棘魚類及多種硬骨魚類(包括骨鱗魚、全褶魚、肺魚和爪齒魚)，勾勒出一幅早泥盆世邊緣海洋豐富多樣的生態(tài)圖景。
南方古椎魚化石照片(左)、三維重建(中)及各骨片生活位置恢復(fù)圖(右)。中國科學(xué)院古脊椎所 供圖盧靜指出，南方古椎魚化石雖保存零散，但經(jīng)過采樣、酸處理、篩樣、挑樣等一系列程序后，找到了蘇格蘭標(biāo)本所沒有的三維立體保存的腦顱與礦化軟骨組織結(jié)構(gòu)。通過高精度計算機斷層掃描(CT)與三維重建，研究團隊首次全面還原了古椎魚的腦顱結(jié)構(gòu)，包括三對半規(guī)管、腦腔及神經(jīng)通道的形態(tài)，提供了判斷其系統(tǒng)發(fā)育位置的關(guān)鍵形態(tài)學(xué)證據(jù)。
此外，為提升蘇格蘭古椎魚CT數(shù)據(jù)的重建質(zhì)量，研究團隊開發(fā)出全新的跨平臺體數(shù)據(jù)重建方法，有效突破不同三維軟件間的兼容性限制，實現(xiàn)古椎魚腦顱的高效重建與交叉驗證。這一技術(shù)的建立，有望廣泛應(yīng)用于古生物CT數(shù)據(jù)的深度解析與三維重建和數(shù)據(jù)共通與交叉驗證中。
基于最新形態(tài)學(xué)數(shù)據(jù)，系統(tǒng)發(fā)育分析顯示古椎魚屬于有頜脊椎動物，且更可能屬于軟骨魚類(如鯊魚與鰩魚)譜系，而非部分研究認為的四足形類肉鰭魚的幼體。
南方古椎魚化石在澳大利亞昆士蘭喬治娜盆地的發(fā)現(xiàn)地點。中國科學(xué)院古脊椎所 供圖盧靜表示，南方古椎魚的發(fā)現(xiàn)，不僅擴展了古椎魚屬的地理與時代分布范圍，也提示早期脊椎動物在全球范圍內(nèi)可能存在更復(fù)雜的古地理聯(lián)系與擴散路徑，具有重要科學(xué)意義。(完)