肺魚(yú)類(lèi)是與四足動(dòng)物親緣關(guān)系最近的現(xiàn)生類(lèi)群。在演化過(guò)程中，形成了獨(dú)特的生存策略——部分種類(lèi)能在極端干旱條件下用肺呼吸，肺魚(yú)的名字也因此而來(lái)。

　　近日，中國(guó)科學(xué)院古脊椎動(dòng)物與古人類(lèi)研究所在云南昭通下泥盆統(tǒng)中，發(fā)現(xiàn)了一種名為云南古嵴魚(yú)（Paleolophus yunnanensis）的原始肺魚(yú)化石，為破解早期肺魚(yú)演化的關(guān)鍵環(huán)節(jié)提供了珍貴的實(shí)物證據(jù)。

　　目前已知最古老、最原始的肺魚(yú)物種是希望奇異魚(yú)（Diabolepis speratus）。該物種由中國(guó)科學(xué)院院士張彌曼團(tuán)隊(duì)于1984年首次報(bào)道。然而，希望奇異魚(yú)與更進(jìn)步的肺魚(yú)類(lèi)之間存在明顯的形態(tài)斷層，這一“演化缺環(huán)”長(zhǎng)期困擾著科研人員。此次發(fā)現(xiàn)的云南古嵴魚(yú)，填補(bǔ)了這一關(guān)鍵演化空白。

　　云南古嵴魚(yú)化石來(lái)自約4.1億年前的泥盆紀(jì)布拉格期地層，生存年代略晚于希望奇異魚(yú)，且處于艾姆斯期肺魚(yú)快速輻射演化之前。

　　云南古嵴魚(yú)頭骨僅長(zhǎng)25毫米。借助高精度CT掃描與三維重建技術(shù)，研究團(tuán)隊(duì)觀(guān)察到一系列關(guān)鍵形態(tài)特征：云南古嵴魚(yú)腭骨形態(tài)與北美真肺魚(yú)（頂嵴魚(yú)）相似，布滿(mǎn)小型錐形齒突，后部存在光滑區(qū)域；同時(shí)保留了希望奇異魚(yú)的原始特征，如上唇具牙齒、松果體區(qū)域隆起明顯。

　　云南古嵴魚(yú)的特有結(jié)構(gòu)則包括：鼻腔異常巨大，約占腭面長(zhǎng)度的三分之一；腦顱兩側(cè)內(nèi)收肌異常發(fā)達(dá)，提示其可能擁有強(qiáng)大的咬肌，推測(cè)以堅(jiān)硬的甲殼類(lèi)生物為食。

　　云南古嵴魚(yú)的腭方骨與腦顱呈現(xiàn)部分融合狀態(tài)，正處于從原始肉鰭魚(yú)類(lèi)“雙接型”向真肺魚(yú)類(lèi)典型“自接型”頭骨演化的過(guò)渡階段，完美契合真肺魚(yú)類(lèi)基部的演化位置。

　　科研團(tuán)隊(duì)推測(cè)這種快速演化，可能與肺魚(yú)演化出的牙齒特化、咬肌強(qiáng)化、頭骨結(jié)構(gòu)優(yōu)化等適應(yīng)性特征相關(guān)，這些結(jié)構(gòu)使其成功開(kāi)拓了硬殼生物等新資源，在生態(tài)競(jìng)爭(zhēng)中占據(jù)優(yōu)勢(shì)地位。

　　基于此次發(fā)現(xiàn)，科研團(tuán)隊(duì)首次提出真肺魚(yú)類(lèi)（Eudipnoi）的清晰定義——特指除最原始的希望奇異魚(yú)之外的所有肺魚(yú)類(lèi)群，其關(guān)鍵鑒別特征包括自接型頭骨、發(fā)達(dá)的腦顱肌脊、缺失前上頜骨、頜部具較大比例收肌窩、后鼻孔位于口后緣等。這一界定為肺魚(yú)演化研究建立了重要的分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)。

　　云南古嵴魚(yú)的發(fā)現(xiàn)還帶來(lái)了重要的古地理研究線(xiàn)索。其形態(tài)與北美早泥盆世真肺魚(yú)的高度相似性，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(yú)共同祖先的跨洋擴(kuò)散提供了地理?xiàng)l件。

　　這一推斷與同期其他魚(yú)類(lèi)化石的分布規(guī)律相吻合，為重建早泥盆世全球古地理格局提供了關(guān)鍵的生物證據(jù)。

　　相關(guān)研究成果發(fā)表在《當(dāng)代生物學(xué)》（Current Biology）上。

云南古嵴魚(yú)生態(tài)復(fù)原圖（Brian Choo 繪制）

躍遷演化的關(guān)鍵證據(jù)

早期肺魚(yú)類(lèi)演化及古地理分布