科技日報記者 陸成寬
記者9日從中國科學院古脊椎動物與古人類研究所獲悉，該所研究員盧靜領導的研究團隊在澳大利亞約4億年前的早泥盆世地層中發現早期脊椎動物化石，并將其命名為南方古椎魚。這是古椎魚家族首次在蘇格蘭之外被發現，不僅將古椎魚家族的年代記錄提前了約1000萬年，也為破解古椎魚系統發育位置謎題提供了關鍵證據。相關研究成果以封面文章的形式發表于《國家科學評論》。
古椎魚最早于1890年在蘇格蘭被發現，其獨特的形態和組織學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。“古椎魚的分類地位長期存在爭議，有人認為它是沒下巴的原始魚類，有人覺得是有頜魚類的祖先，甚至有人認為它是四足動物的老祖宗。”論文通訊作者兼共同第一作者、中國科學院古脊椎動物與古人類研究所研究員盧靜說。
在這項研究中，研究團隊發現的南方古椎魚化石，雖保存零散，但經酸處理后，顯示出蘇格蘭標本所沒有的三維立體保存的腦顱與礦化軟骨組織結構。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構，包括三對半規管、腦腔及神經通道的形態。這為判斷古椎魚的系統發育位置提供了關鍵形態學證據。
此外，為提升蘇格蘭古椎魚標本CT數據的重建質量，研究團隊開發出全新的跨平臺體數據重建方法，有效突破不同三維軟件間的兼容性限制，實現古椎魚腦顱的高效重建與交叉驗證。這一技術的建立，有望廣泛應用于古生物CT數據的深度解析、三維重建、數據共通以及交叉驗證。
基于最新形態學數據，系統發育分析顯示，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）家族，而非部分研究認為的四足形類肉鰭魚的幼體。
盧靜表示，南方古椎魚的發現不僅擴展了古椎魚屬的地理與地層分布范圍，也提示早期脊椎動物在全球范圍內可能存在更復雜的古地理聯系與擴散路徑，具有重要的科學意義。
《國家科學評論》同期發表的同行專家評述指出，這項研究在理解所有早期脊椎動物中最神秘的一種生物方面取得了巨大的進展，推翻了先前關于其親緣關系的假設。
（中國科學院古脊椎動物與古人類研究所供圖）
