云南發現4.1億年前最原始鴨吻魚類

橄欖紋曲師魚頭甲化石照片及其復原圖（郭肖聰繪）

 橄欖紋曲師魚生態復原圖（郭肖聰繪）

近日，《歷史生物學》雜志在線發表了由中國科學院古脊椎動物與古人類研究所蓋志琨、朱敏，山東科技大學姜文瑜和曲靖師范學院施曉東、李強等科研人員合作完成的最新研究成果。該文報道了在云南曲靖早泥盆世布拉格期（大約4.1億年前）徐家沖組中發現的盔甲魚類鴨吻魚科一新屬種：橄欖紋曲師魚。

橄欖紋曲師魚，種名指示其頭甲表面布滿了獨特的橄欖狀瘤點，屬名則贈給了曲靖師范學院，以感謝曲師自然歷史文化研究中心在保護“曲靖古魚王國”方面所做出的貢獻。

橄欖紋曲師魚的發現豐富了盔甲魚類的形態特征，為探討盔甲魚類在早泥盆世布拉格期的適應輻射提供了關鍵的材料，同時對于研究鴨吻魚科的起源、多樣性和古地理分布也具有重要意義。

盔甲魚類是一類已滅絕的“戴盔披甲”的甲胄魚類，到目前為止，它僅發現于中國和越南北部的志留—泥盆紀地層，具有很濃厚的土著色彩。在脊椎動物的系統分類中，盔甲魚類目前被認為是骨甲魚類+有頜類的姐妹群，對了解脊椎動物從無頜向有頜過渡有非常重要的作用。傳統形態學分析認為盔甲魚類是一類游泳能力不強的底棲魚類，因為它們具有背腹扁平的頭甲，位于頭甲背面的眼睛和頭甲腹面的口。然而，最近基于盔甲魚類頭甲的水動力學分析表明，盔甲魚類有可能像骨甲魚類那樣具有更廣泛的生活方式和生態多樣性，具有更高的機動性和靈活性。

鴨吻魚科屬于盔甲魚亞綱華南魚目下的一個非常有意思的類群，因其模式屬鴨吻魚屬具有一鴨嘴狀的吻突而得名。在盔甲魚類中，鴨吻魚科對于我們了解早泥盆世布拉格期盔甲魚類的生態多樣性具有非常重要的意義。

目前，科學家對鴨吻魚科的了解仍然存在許多不確定性，因為化石材料的稀少，特別是模式屬鴨吻魚屬僅有一塊頭甲后部缺失的不完整標本。在最初的描述中，一些作者推測鴨吻魚科的鴨吻魚和烏蒙山魚的頭甲可能屬于“三歧魚型”，具有向后延伸的角和內角。

然而，另一些作者則認為鴨吻魚和烏蒙山魚的角和內角可能次生丟失，屬于“裂甲魚型”。 此外，鴨吻魚的一些感覺管與其他已知的盔甲魚的感覺管的同源性也存在著爭議。因此，任何有助于了解鴨吻魚科形態的信息都將幫助我們澄清這些問題。

橄欖紋曲師魚的發現為厘清以上問題提供了新的線索。 新屬種的主要特征是頭甲近叉形；具有發育的角和內角；中背孔呈橢圓形；感覺管系統發育；頭甲側緣光滑，不平行；具有橄欖狀中央小瘤所組成的紋飾。曲師魚頭甲的形態與三歧魚科頭甲的形態很相似，但是與三歧魚科新月形的中背孔有所不同，而新月形的中背孔被認為是三歧魚科的一個重要的鑒別特征。因此在中背孔的形狀上，曲師魚更接近鴨吻魚。為了探究曲師魚的系統位置，研究者對以往的矩陣數據進行了擴增。除了曲師魚，還增加了同時期來自坡松沖組的裂甲魚，并運用支序系統學方法對盔甲魚類的系統發育關系進行了分析。

系統發育分析結果表明，曲師魚、鴨吻魚、烏蒙山魚和裂甲魚共同組成一個單系——鴨吻魚科。因此，可以把曲師魚歸到鴨吻魚科。新的分支系統圖表明，曲師魚與鴨吻魚科的其他所有種屬形成姐妹群。因此，曲師魚代表了目前已知的鴨吻魚科最原始的成員。這表明原始的鴨吻魚科成員有完整的腹環、不彎曲的鰓腔，以及向后延伸角和內角。

與具有較強游泳能力的裂甲魚不同，像大多數盔甲魚類一樣，曲師魚可能仍營一種底棲生活，在海岸、海洋環境中的沙地或泥濘的基底上移動。因此新材料的發現為鴨吻魚類演化研究提供了新的線索。

該研究得到了國家自然科學基金，中國科學院前沿科學重點研究計劃，中國科學院院戰略性先導科技專項（B類）等項目的資助。