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中華溝鱗魚（Bothriolepis sinensis）是第一種由中國人命名的古生代脊椎動物，也是我國華南地區中泥盆系的代表性物種。然而因正型標本材料有限（僅為一前中背片內模），使得長久以來人們對中華溝鱗魚知之甚少。近日，《古脊椎動物學報》在線發表了中國科學院古脊椎動物與古人類研究所朱敏院士團隊的最新研究成果《湖南中泥盆統跳馬澗組中華溝鱗魚再研究》。該論文重新研究了計榮森先生當年采集并收藏于古脊椎所的正型標本，并補充討論了數塊與正型標本一同采集卻未討論過的化石，以及由潘江與盧立伍等人采集并收藏于中國地質博物館的若干未發表化石。通過對新材料的研究，研究團隊補充了對中華溝鱗魚頭部和軀甲的描述，對中華溝鱗魚進行了進一步的研究。同時，該論文建立了目前最為完善的溝鱗魚類特征矩陣討論了溝鱗魚類的系統發育關系，并應用“深骨”大數據平臺（）中溝鱗魚類數據對其古地理分布進行了可視化分析。
圖1，我國著名古生物學家計榮森（1901-1942）
早在現代古生物學與古脊椎動物學剛起步的十九世紀初，以溝鱗魚為代表的胴甲魚類就引起了科學家們的強烈興趣。胴甲魚類是一個極具特化的類群，其發育有箱狀膜質骨的身體構造，在早期的研究中常常被當作巨大的甲蟲或者烏龜。直到1840年才被艾西瓦德（Eichwald）正確地歸入魚類。而在我國，古生物學，尤其是古脊椎動物學的起步較晚，一直到二十世紀初的一九二九年，在丁文江、楊鐘健與孫云鑄等人的帶領下，以農商部地質調查所新生代研究室（中國科學院古脊椎動物與古人類研究所前身）與中國古生物學會的成立為標志，才開始了中國人對境內化石的系統性發現與研究。值得一提的是，第一個被中國人命名與研究的古生代脊椎動物也是屬于胴甲魚類的溝鱗魚。這種溝鱗魚由計榮森先生于湖南長沙跳馬澗發現，并且命名為中華溝鱗魚。
圖2，中華溝鱗魚的正型標本：前中背片內模化石
1940年，計榮森先生基于幾件采集自湖南長沙跳馬澗的前中背片內模標本建立了中華溝鱗魚，這也是首個由中國人命名的古生代脊椎動物。自那時起，中華溝鱗魚就成為了我國華南中泥盆世地層中的代表性物種，并廣泛見于國內的地質圖冊與參考文獻之中。然而，由于材料的稀缺，中華溝鱗魚的面貌長期以來一直蒙有一層神秘的面紗。雖然中華溝鱗魚的名字廣泛出現于地質圖冊之中，但地質工作者在工作中仍然無法準確地對其進行識別。此外，在古生物學家對溝鱗魚類進行的系統發育分析之中，中華溝鱗魚也因描述稀缺而長期缺席，著名瑞典古生物學家斯天秀便認為很難對其進行鑒定。此外，在系統發育研究方面，溝鱗魚類近兩百年的研究歷史也為古生物學家們帶來了阻礙。溝鱗魚類擁有眾多的種級分類單元，且模式種保存狀況不佳，使得前人的分類研究多集中在屬一級，而屬內的種間關系則較為混亂，一直沒有一個較為全面的研究結果。其研究方法也主要局限于通過人為指定的近裔共性特征進行分析,并未采用現今古生物界通用的基于特征矩陣的現代系統發育分析。
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圖3，中華溝鱗魚的補充材料之一：頭部與部分軀甲內模化石
在新發表的論文中，研究者們補充了中華溝鱗魚包括頭部、前背側片、后中背片、混合側片與附肢在內的化石材料，極大提高了我們對中華溝鱗魚這一標志性物種的認知。以溝鱗魚類眼眶前的標志性結構，眶前凹為例。眶前凹是溝鱗魚類中擁有重要分類學意義的一個特征。在前人的研究中，一般將眶前凹分為簡單型、五角星型、三尖型、三葉型四種。其中簡單型廣泛分布于全球；五角星型僅見于中國與南極的部分種類；三尖型分布為格陵蘭、歐洲與澳大利亞；三葉型僅見于南極洲種類。中華溝鱗魚發育有獨特的扇形眶前凹，是一種全新的眶前凹類型，可能是介于簡單型與五角星型的過渡類型。此外，中華溝鱗魚還擁有擁有較大的眶窗（約占頭甲的三分之一）、纖細的附肢近端（長寬比約大于7）以及較大的聽上加厚區等特征。
圖4，中華溝鱗魚生態復原圖（羅彥超、馬萌繪）
同時，依托“深骨”大數據平臺，研究者們對近兩百年來溝鱗魚類的研究歷史進行了梳理，統計了上千篇文獻與四千余件標本，并將相關近似種進行了歸類與分類，將異物同名與同物異名進行了合并，共清理出75個有效種，21個未定種。通過對有效屬種的鑒定與對前人研究的繼承，得以建立一個擁有75個種與69個特征的溝麟魚類特征矩陣（其中18個為新加特征），從而得以對溝鱗魚類進行全面科學的系統發育分析。通過這個目前世界上最全面的溝鱗魚類矩陣分析，我們可以發現絕大部分在我國發現的溝鱗魚類（牛首山溝鱗魚、樂昌溝鱗魚、東生溝鱗魚、廣東溝鱗魚與中華溝鱗魚）都因“胸鰭感覺管從第一腹中片延伸至第二腹中片”這一共同衍征而位于同一支系上。
圖5，溝鱗魚類系統發育分析
同時，該文基于大量標本記錄，對溝鱗魚類在泥盆紀時期的古地理分布進行了統計，古生物地理可視化分析結果表明，溝鱗魚類最早于艾菲爾期出現在華南與東岡瓦納，并迅速地輻射并擴散至全球，最終于法門期在瑞亞克洋兩岸表現出了高度的物種多樣性。
圖6，溝鱗魚類化石點分布熱力圖以及其在古地圖中的投影
論文第一作者為古脊椎所博士生羅彥超，共同作者為朱敏院士與盧立伍研究員，通訊作者為潘照暉副研究員。本項研究得到了國家自然科學基金、中國科學院青年創新促進會和古生物學與地層學國家重點實驗室資助。