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(dòng)物”之一,古椎魚屬因其分類地位長(zhǎng)期存在爭(zhēng)議,一直以來(lái)備受古生物學(xué)家關(guān)注和持續(xù)跟蹤研究。
來(lái)自中國(guó)科學(xué)院古脊椎動(dòng)物與古人類研究所(古脊椎所)的最新消息說(shuō),該所盧靜研究員領(lǐng)導(dǎo)的中澳團(tuán)隊(duì)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(wàn)年,也為破解古椎魚長(zhǎng)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(rèn)其屬于有頜脊椎動(dòng)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(guó)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(guó)家科學(xué)評(píng)論》(National Science Review)發(fā)表,同期還發(fā)表同行專家評(píng)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(tuán),也為理解早期脊椎動(dòng)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(shuō),古椎魚是一種只有幾厘米長(zhǎng)的鰻形小魚,最早于1890年在蘇格蘭發(fā)現(xiàn),其獨(dú)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(dòng)物”之一,其分類地位長(zhǎng)期存在爭(zhēng)議,曾被歸入從無(wú)頜的盲鰻、甲胄魚到有頜的盾皮魚類、肺魚類甚至四足動(dòng)物祖先的幾乎每一個(gè)早期脊椎動(dòng)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(guò)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(dòng)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(dòng)物之一,與其共生的還有無(wú)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(guó)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(guò)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(méi)有的三維立體保存的腦顱與礦化軟骨組織結(jié)構(gòu)。通過(guò)高精度計(jì)算機(jī)斷層掃描(CT)與三維重建,研究團(tuán)隊(duì)首次全面還原了古椎魚的腦顱結(jié)構(gòu),包括三對(duì)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(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)出全新的跨平臺(tái)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(shí)現(xiàn)古椎魚腦顱的高效重建與交叉驗(yàn)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(yàn)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(dòng)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(rèn)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(diǎn)。中國(guó)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(kuò)展了古椎魚屬的地理與時(shí)代分布范圍,也提示早期脊椎動(dòng)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(kuò)散路徑,具有重要科學(xué)意義。(完)