作為肉鰭魚(yú)類(lèi)的一支,，空棘魚(yú)與陸生脊椎動(dòng)物有著密切的親緣關(guān)系，在四足動(dòng)物起源研究中扮演著關(guān)鍵的角色,。
中科院古脊椎動(dòng)物與古人類(lèi)研究所研究員朱敏等人,，在云南昭通早泥盆世布拉格期地層中，發(fā)現(xiàn)了迄今為止最早的空棘魚(yú)化石—云南孔骨魚(yú),。
朱敏等人發(fā)現(xiàn)的這種空棘魚(yú),，在學(xué)界被稱(chēng)為“解剖學(xué)意義上的現(xiàn)代型空棘魚(yú)”。此前,，最早的“解剖學(xué)意義上的現(xiàn)代型空棘魚(yú)”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(fā)現(xiàn)的云南孔骨魚(yú)生活在距今約4.1億年前,，從而將此類(lèi)化石記錄推前了約1700萬(wàn)年,。
4月10日,，英國(guó)雜志《自然—通訊》Nature Communications報(bào)道了朱敏等人的這一最新發(fā)現(xiàn)。
解剖學(xué)意義上的現(xiàn)代型空棘魚(yú)
空棘魚(yú)類(lèi)出現(xiàn)于泥盆紀(jì),，三疊紀(jì)時(shí)一度相當(dāng)繁盛,，但至今僅有2種：非洲拉蒂邁魚(yú)和印尼拉蒂邁魚(yú)。
1938年,，第一條現(xiàn)生空棘魚(yú)——非洲拉蒂邁魚(yú),，在非洲海岸被捕獲后，人們?cè)谶@種“活化石”身上發(fā)現(xiàn)了一個(gè)有趣的現(xiàn)象：空棘魚(yú)類(lèi)自泥盆紀(jì)經(jīng)歷了一次快速輻射演化后,，其演化幾乎停滯了下來(lái),。在此后幾億年的歷史時(shí)期內(nèi)，其身體形態(tài)并沒(méi)有太大改變,。
這種演化停滯,，使“活化石”拉蒂邁魚(yú)與其幾億年前的祖先在解剖特征上十分相似。
也正是由于這一現(xiàn)象,，該空棘魚(yú)化石被稱(chēng)為“解剖學(xué)意義上的現(xiàn)代型空棘魚(yú)”,。
那么，這些早期的空棘魚(yú)是何時(shí)出現(xiàn)的,，又是什么時(shí)候開(kāi)始呈現(xiàn)出演化的保守性的呢,？
由于化石記錄的不完整，學(xué)術(shù)界對(duì)空棘魚(yú)類(lèi)更早的演化歷史知之甚少,，對(duì)這些問(wèn)題很難給出相對(duì)明確的答案,。
一段不解的中國(guó)之緣
“中國(guó)南方古地理區(qū)域一直被認(rèn)為是肉鰭魚(yú)類(lèi)的起源中心，”朱敏說(shuō),，“近十余年來(lái),，我們?cè)谶@里發(fā)現(xiàn)了大量的珍貴化石。”
這些化石的發(fā)現(xiàn),，填補(bǔ)了硬骨魚(yú)類(lèi)早期演化階段“缺失的環(huán)節(jié)”,，為揭示硬骨魚(yú)綱起源之謎提供了關(guān)鍵資料。
遺憾的是,，泥盆紀(jì)空棘魚(yú)類(lèi)的化石記錄在我國(guó)南方仍一直是個(gè)空白,。
朱敏介紹說(shuō)：“因此，我們?cè)谥袊?guó)南方組織了多次有針對(duì)性的發(fā)掘,，終于發(fā)現(xiàn)了兩件空棘魚(yú)標(biāo)本,，分別為頭顱的前段與后段。”
新發(fā)現(xiàn)的標(biāo)本,，與1927年德國(guó)著名古生物學(xué)家葉格爾在德國(guó)中泥盆世地層中發(fā)現(xiàn)的艾菲爾孔骨魚(yú)相似,。
對(duì)艾菲爾孔骨魚(yú)的研究是葉格爾在德國(guó)進(jìn)行的最后幾項(xiàng)古生物學(xué)工作之一，但那時(shí)“活化石”拉蒂邁魚(yú)還沒(méi)有被發(fā)現(xiàn),，使葉格爾在生前不可能進(jìn)行當(dāng)下這種對(duì)比性研究,。
在發(fā)現(xiàn)艾菲爾孔骨魚(yú)的第二年——1928年,，葉格爾遠(yuǎn)赴中國(guó)，受聘為當(dāng)時(shí)的國(guó)立中山大學(xué)礦物地質(zhì)學(xué)系主任兼兩廣地質(zhì)調(diào)查所古生物股股長(zhǎng),。
他此行的目的之一,，就是要組織開(kāi)展中國(guó)古生代的魚(yú)類(lèi)研究。
然而,，遺憾的是,，次年他在北京參加中國(guó)地質(zhì)學(xué)會(huì)會(huì)議期間因病去世，與中國(guó)古生代魚(yú)類(lèi)擦肩而過(guò),。
據(jù)記者了解,，云南孔骨魚(yú)與艾菲爾孔骨魚(yú)是同屬中的兩個(gè)種，分別來(lái)自中國(guó)與德國(guó),，而來(lái)自中國(guó)的云南孔骨魚(yú)年代更早,，指示了泥盆紀(jì)時(shí)空棘魚(yú)類(lèi)從中國(guó)到德國(guó)的擴(kuò)散方向。
分類(lèi)學(xué)位置得到初步確認(rèn)
與拉蒂邁魚(yú)相似,，艾菲爾孔骨魚(yú)具有加長(zhǎng)的眶區(qū)和眶前區(qū),。不過(guò)，由于僅發(fā)現(xiàn)了頭顱前段,，孔骨魚(yú)在空棘魚(yú)類(lèi)中的分類(lèi)位置還不能借此得到確定,。
在對(duì)云南孔骨魚(yú)的研究過(guò)程中，朱敏等人使用了最新的高精度CT技術(shù),，對(duì)云南孔骨魚(yú)的耳區(qū)進(jìn)行了掃描與三維重建,。
掃描與重建的結(jié)果，為確定孔骨魚(yú)系統(tǒng)學(xué)位置提供了關(guān)鍵資料,。在新的系統(tǒng)發(fā)育分析中,，孔骨魚(yú)的分類(lèi)學(xué)位置得到了初步確認(rèn)：它屬于“解剖學(xué)意義上的現(xiàn)代型空棘魚(yú)”。
這一結(jié)果亦表明,，空棘魚(yú)類(lèi)在其演化初期,，就已具有目前現(xiàn)生空棘魚(yú)的基本特征,。也就是說(shuō)，從那時(shí)起,，它們的演化速度已開(kāi)始減緩,。 談及該成果的學(xué)術(shù)意義，朱敏表示,，從對(duì)空棘魚(yú)的研究上看，云南孔骨魚(yú)的發(fā)現(xiàn)表明，空棘魚(yú)類(lèi)具有一個(gè)非?？焖俚脑缙诜只A段，而后期演化的保守程度比我們過(guò)去預(yù)想的還要大,。
從魚(yú)類(lèi)起源上看,，新化石填補(bǔ)了中國(guó)南方早泥盆世空棘魚(yú)化石記錄的空白,，也再次印證了中國(guó)南方古地理區(qū)域是肉鰭魚(yú)類(lèi)起源中心的假說(shuō)。
此外,，早期空棘魚(yú)類(lèi)和爪齒魚(yú)類(lèi),，分別在澳大利亞和中國(guó)南方同期地層中出現(xiàn)，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(lián)系,。
（生物谷Bioon.com）
doi:10.1038/ncomms1764
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PMID:
Earliest known coelacanth skull extends the range of anatomically modern coelacanths to the Early Devonian
Min Zhu, Xiaobo Yu, Jing Lu, Tuo Qiao, Wenjin Zhao & Liantao Jia
Coelacanths are known for their evolutionary conservatism, and the body plan seen in Latimeria can be traced to late Middle Devonian Diplocercides, Holopterygius and presumably Euporosteus. However, the group's early history is unclear because of an incomplete fossil record. Until now, the only Early Devonian coelacanth is an isolated dentary (Eoactinistia) from Australia, whose position within the coelacanths is unknown. Here we report the earliest known coelacanth skull (Euporosteus yunnanensis sp. nov.) from the Early Devonian (late Pragian) of Yunnan, China. Resolved by maximum parsimony, maximum likelihood and Bayesian analyses as crownward of Diplocercides or as its sister taxon, the new form extends the chronological range of anatomically modern coelacanths by about 17 Myr. The finding lends support to the possibility that Eoactinistia is also an anatomically modern coelacanth, and provides a more refined reference point for studying the rapid early diversification and subsequent evolutionary conservatism of the coelacanths.
