转自：中国科学报

肺鱼，一种可以“绝境求生”的神奇生物，部分种类能在缺水时躲入泥中使用肺呼吸，直到雨季才再度复苏。事实上，肺鱼的祖先早在约4.15亿年前早泥盆世便已现世，在漫长的演化中展现出顺应环境、趋利避害的生存智慧。

近日，中国科学院院士、中国科学院古脊椎动物与古人类研究所（以下简称“古脊椎所”）研究员朱敏团队与云南大学等中外机构合作，发现一种名为“云南古嵴鱼”的原始肺鱼化石，为破解早期肺鱼演化关键环节提供了实物证据。相关研究成果发表于《当代生物学》。

最古老肺鱼之谜

“希望奇异鱼”是目前已知最古老、最原始的肺鱼物种。该物种化石发现于云南曲靖和广西南宁地区，早在1984年便由中国学者首次报道，为探究肺鱼起源及早期演化提供了关键线索。

“希望奇异鱼的头骨虽已具备部分肺鱼典型特征，但仍保留着一些肉鳍鱼类的骨骼结构，呈现出过渡性。”古脊椎所副研究员乔妥介绍道。

然而，希望奇异鱼与更进步的肺鱼类之间还存在着明显的形态断层，甚至有人对希望奇异鱼是否属于肺鱼提出了质疑。虽然北美泥盆纪布拉格期地层曾有北美真肺鱼（顶嵴鱼）化石现世，但该化石已严重扁平，无法展示脑颅等立体内部结构。

位于希望奇异鱼和早期肺鱼之间的关键环节是否真实存在？相关形态特征又是如何演化发展而来？这成为了多年来萦绕在学界上空的演化迷云。

三维化石首现世

“此次在云南昭通下泥盆统地层发现的云南古嵴鱼化石，是学界首次在泥盆纪布拉格期地层发现的三维保存肺鱼头骨化石，长度仅约25毫米，却蕴含着丰富的演化信息。”古脊椎所副研究员崔心东说。

据他介绍，云南古嵴鱼生存于约4.1亿年前，生存年代略晚于希望奇异鱼，且处于后续艾姆斯期肺鱼快速辐射演化之前，“是解开肺鱼演化谜题的最佳研究对象。”

借助高精度CT扫描与三维重建技术，论文第一作者乔妥、崔心东与团队其他成员，对云南古嵴鱼展开了细致的关键形态特征观察。

他们发现，云南古嵴鱼的腭骨形态与北美真肺鱼相近，表面布满小型锥形齿突，后部还存在光滑区域，同时又保留了希望奇异鱼的原始特征，如上唇具牙齿、松果体区域隆起明显等。

除此之外，云南古嵴鱼还具备诸多独特的结构，如约占腭面长度的三分之一的巨大鼻腔、异常发达脑颅两侧的内收肌等。崔心东推测，“这说明它可能拥有强大的咬肌，主要以坚硬的甲壳类生物为食。”

成功填补演化缺环

以云南古嵴鱼形态为基础，团队首次将除最原始的希望奇异鱼之外的所有肺鱼类群，明确定义为“真肺鱼类”，该类群具有自接型头骨、发达的脑颅肌脊等关键鉴别特征。

“云南古嵴鱼完美契合真肺鱼类基部的演化位置。”乔妥解释道，其腭方骨与脑颅呈现部分融合状态，属于从原始肉鳍鱼类“双接型”向真肺鱼类典型“自接型”头骨演化的过渡阶段。系统发育分析结果也印证了该想法。

结合年代测定数据，团队提出核心结论：从最原始的希望奇异鱼到真肺鱼类的分化，仅发生在4.16亿至4.12亿年前、约400万年的时间之中，证实早期肺鱼曾经历过快速的辐射演化。

“这种快速演化可能与肺鱼演化出的牙齿特化、咬肌强化、头骨结构优化等适应性特征相关，使其在生态竞争中占据优势地位。”乔妥说。

与此同时，基于云南古嵴鱼与北美早泥盆世真肺鱼在形态上的高度相似性，团队推测，4.1亿年前的华南板块与北美板块也许距离较近或存在陆地连接，为肺鱼共同祖先的跨洋扩散提供了地理条件。

相关论文信息：https://doi.org/10.1016/j.cub.2025.11.032