“古鱼王国”再添“新丁” 中国科学家发现4.1亿年前“硕大西屯鱼”

北京4月18日电 (记者 孙自法)素有“古鱼王国”和“4亿年前人类远祖发源地”之称的云南曲靖，是世界上最著名的早泥盆世(距今约4.19亿年-4.07亿年)脊椎动物化石宝库之一，也是古脊椎动物特别是古鱼类学家开展野外科考、发现并研究化石的“圣地”。

中国科学院古脊椎动物与古人类研究所(中科院古脊椎所)科研团队最新又在这里研究发现真盔甲鱼类一个新属种化石，年代为4.1亿年前，命名为“硕大西屯鱼”。这一“古鱼王国”的“新丁”目前共采集到5件化石标本，是曲靖西屯脊椎动物群的主要产出层位中首次发现的真盔甲鱼类化石记录，相关研究成果论文近日在专业学术期刊《古脊椎动物学报》在线发表。

盔甲鱼亚纲各类群的感觉管系统研究分析图。 中科院古脊椎所 供图

化石是怎么发现的？

论文第一作者、中科院地质与地球物理研究所与中科院古脊椎所联合培养硕士研究生孙浩然介绍说，自1960年代以来，科学家在曲靖城西翠峰山脚下广泛出露的早泥盆世地层当中已发现种类繁多、数量丰富的鱼类化石，包括多鳃鱼、云南鱼、杨氏鱼、斑鳞鱼、无孔鱼、蝶柱鱼、弥曼鱼等西屯脊椎动物群的典型代表，但该动物群的化石主要产出层位中，此前尚未发现盔甲鱼类的重要类群真盔甲鱼类。

近年来，中科院古脊椎所早期脊椎动物演化研究团队持续在曲靖西屯组中开展鱼化石的野外发掘工作，采获大量丰富的古鱼类化石材料，其中5件盔甲鱼类标本具有典型的真盔甲鱼科特征，无疑应归属于真盔甲鱼目真盔甲鱼科，但其具有大而厚的头甲以及更原始的感觉管系统等特征明显区别于其他真盔甲鱼类，应为真盔甲鱼类一新属种。

研究团队将这个新属种命名为硕大西屯鱼，属名指示其发现于曲靖西屯村附近的西屯组，种名则源自其具有较大的头甲。

由中科院古脊椎所赵文金研究员与朱敏院士在2010年提出的滇东西屯脊椎动物群，最初定义为一个主要以盔甲鱼亚纲多鳃鱼类与华南鱼类、盾皮鱼纲云南鱼类和硬骨鱼纲早期类型的辐射演化为特征的早泥盆世的鱼类动物群，近年来随着化石新材料的不断发现以及对已有化石产出层位新认识的不断加深，该动物群中盔甲鱼类也包括一些真盔甲鱼类，硕大西屯鱼的发现填补了其西屯组中真盔甲鱼类的空白。

硕大西屯鱼化石照片(盖志琨摄)、3D重建及头甲复原(王明娟绘)。 中科院古脊椎所 供图

取得哪些研究成果？

孙浩然称，研究团队在前人对盔甲鱼类进行系统发育关系分析的基础上，结合对硕大西屯鱼一些特征的新认识，构建出一个包括新增3个新特征共66个特征的新矩阵。

最新系统发育分析结果表明：硕大西屯鱼属与盾鱼属和真盔甲鱼属共同组成一个单系类群——真盔甲鱼科支系，并且三者之间硕大西屯鱼与盾鱼的亲缘关系更为密切；云南盔甲鱼属和憨鱼属应为中华盔甲鱼科、三尖鱼科和真盔甲鱼科之间的一个二级类群；真盔甲鱼科至今仍是真盔甲鱼目中最多样化的一个分支，共计包括3属6种，其中产自云南和重庆志留系(距今约4.27亿年)的两种盾鱼，代表了在早志留世末(距今约4.33亿年)曙鱼科与中华盔甲鱼科灭绝后最早复苏的真盔甲鱼类，其生存时限可从约4.27亿年前延伸至约4.07亿年前。

结合最新盔甲鱼类形态学及系统发育分析的研究结果，研究团队对盔甲鱼亚纲的感觉管系统(亦称侧线系统)进行系统梳理及综合分析研究认为，盔甲鱼亚纲感觉管系统的演化总体上具有趋于简化的趋势，具体表现为横行管的减少、纵行管的略有增加，真盔甲鱼型和多鳃鱼型感觉管系统均由原始特征的汉阳鱼型感觉管系统演化而来，然后各自独立发展。

此外，盔甲鱼类的感觉管系统通常表现为两对纵向管和不同数量的横向管组成的网格状，并具有从复杂到简单的进化趋势，但从原始的网格状感觉管系统到后期较为简化的感觉管系统的演化目前尚不是很清楚。硕大西屯鱼的感觉管系统具有原始的、衍生的镶嵌特征，其发现则为盔甲鱼类感觉管系统的演化提供出新的关键证据。

硕大西屯鱼生态复原图(史爱娟绘)。 中科院古脊椎所 供图

研究有何重要意义？

论文通讯作者赵文金研究员说，盔甲鱼类是一种东亚地区特有、土著色彩非常浓厚的无颌鱼类，除包括修水鱼科、汉阳鱼科、大庸鱼科等基干类群外，主要分为真盔甲鱼目、多鳃鱼目和华南鱼目三个单系类群，后两者均因具有数目较多的鳃囊而常被归入多鳃鱼超目之中。

其中，真盔甲鱼目作为盔甲鱼亚纲三个主要分支之一，其内部各类群通常被认为可归属于4个科级类群：曙鱼科、中华盔甲鱼科、三尖鱼科及真盔甲鱼科，以及1个未定科类群(包括云南盔甲鱼、憨鱼)，但目前在一些演化区位上仍存在很大的不确定性，如曙鱼科的单系性、云南盔甲鱼与憨鱼的归属以及真盔甲鱼类与其他盔甲鱼类的系统发育关系等问题仍未得到完全解决，亟需结合对一些过渡类型的化石新材料开展深入的研究工作予以揭示，具有明显镶嵌特征的硕大西屯鱼的发现，则为解决上述问题提供了一些关键的化石证据。

中科院古脊椎所赵文金研究员展示介绍硕大西屯鱼化石标本。 记者 孙自法 摄

赵文金表示，研究团队本次硕大西屯鱼化石的发现研究，对于深入认识真盔甲鱼科的形态学特征、理清真盔甲鱼目的系统发育关系、探讨盔甲鱼亚纲的辐射演化以及丰富西屯脊椎动物群的鱼类多样性等方面均具有十分重要的科学意义。

他强调，硕大西屯鱼是真盔甲鱼类在曲靖西屯组中的首次发现，相关研究不仅填补了“古鱼王国”真盔甲鱼类在早泥盆世的有关地质空白、丰富了西屯脊椎动物群的鱼类多样性，而且帮助学界进一步厘清了真盔甲鱼类各类群之间的系统发育关系、丰富了对于盔甲鱼亚纲在早泥盆世辐射演化的认知，同时也为探讨盔甲鱼类中感觉管系统的演化提供关键化石证据，并为后续进一步开展鱼类演化研究奠定了重要基础。(完)

中科院古脊椎所赵文金研究员介绍硕大西屯鱼生态复原图。 记者 孙自法 摄 中科院古脊椎所赵文金研究员办公室内，用于研究的硕大西屯鱼化石标本材料。 记者 孙自法 摄 【编辑:孙静波】