今日熱門!原始胴甲魚化石解析魚類祖先“鱗次櫛比”的奧秘

魚類最顯著的特征之一就是體表覆蓋的鱗片，這些鱗片承擔了防御、進攻、攝食、過濾、感覺、保護軀體免受磨損和防止寄生蟲等功能。鱗片按照一定的生長模式整齊地排成鱗列，此即為成語“鱗次櫛比”的出處。

鱗片和鱗列形態是對化石魚類進行分類、推測身體結構、生活方式和彼此親緣關系的重要證據。6月14日，記者從中國科學院古脊椎動物與古人類研究所獲悉，科研人員使用高精度計算機斷層掃描（MicroCT）技術，對西屯副云南魚正模保存的鱗列進行了詳細重建，獲得迄今最完整的胴甲魚高清鱗列及鱗片三維形態，為揭示早期有頜脊椎動物性狀演化序列提供了關鍵證據。

研究成果以“有頜脊椎動物根部的鱗列與鱗片形態學”為題日前Nature-index刊物《eLife》上發表，并被遴選為“eLife digest”特別報道。南京大學生物演化與環境科教融合中心博士研究生王雅婧為論文的第一作者，中國科學院古脊椎動物與古人類研究所研究員朱敏院士為論文的通訊作者，研究得到了國家自然科學基金和中國科學院戰略性先導科技專項的資助。

西屯副云南魚生態復原圖。（楊定華繪）

盾皮魚類是最原始的有頜脊椎動物，因此學者們很關注它們鱗片和鱗列的形態。完整的盾皮魚鱗列比硬骨魚類和軟骨魚類的鱗列更為罕見。云南曲靖下泥盆統洛赫考夫階西屯組（大約4.1億年前）是著名的早期魚類化石產地，其中保存有十分豐富的盾皮魚類鱗片微體化石。但由于缺乏完整的鱗列，導致這些大量零散保存的盾皮魚鱗片難以得到分類鑒定，提供的信息十分有限。

胴甲魚類是盾皮魚類最原始的分支，是最早為科學界所知的古生物類群之一，但早期研究主要集中在中、晚泥盆世較為特化的屬種上。上世紀下半葉開始，我國發現的云南魚類等原始胴甲魚類掀起了胴甲魚類研究新的熱潮，但直到90年代才發現了保存完整的云南魚類標本——西屯副云南魚（Parayunnanolepis xitunensis），至今副云南魚仍然是云南魚類中保存最完好的屬種。

【資料圖】

副云南魚化石掃描結果展示了最原始有頜脊椎動物的完整鱗列。它的背鰭和尾鰭都被厚重的膜質鱗片完全覆蓋。掃描顯示，副云南魚鱗片形態具有相當大的分異度，以及復雜的區域分化。同一個體的鱗片在輪廓、膜質骨表面紋飾、冠部比例、覆壓方式、大小等形態特征上展現出極大的多樣性。此外，沿著身體縱軸向后，鱗片在不同區域展現出不同的梯度特征，特別是側鱗沿著身體縱軸向后鱗片逐漸變大，這與絕大多數硬骨魚相反，并且鱗片由彼此強烈覆壓（硬骨魚鱗片普遍特征）逐漸轉變為不覆壓（軟骨魚普遍特征）。有意思的是，上述鱗列的分化情況在胴甲魚類進步類群化石中發生了簡化，只有在胴甲魚類的原始類群中才能觀察到這些現象。已知鱗片分區的簡化也分別獨立地發生在軟骨魚支系、硬骨魚中的肉鰭魚和輻鰭魚支系中。因此，副云南魚就成為了解有頜脊椎動物祖先鱗列格局最重要的一扇“窗口”。

副云南魚完整鱗列還為鱗片微體化石研究提供了重要資料。研究團隊以副云南魚鱗列為參考，在副云南魚同一采樣點和層位處理、挑樣并鑒定出了一批云南魚類鱗片微體化石。組織學研究表明，大多數云南魚類鱗片不具有發達的中間疏松層（由帶血管的骨質構成），這可能代表了有頜脊椎動物鱗片的原始特征。

標簽： 脊椎動物 中國科學院 微體化石