爪齿鱼类揭示肉鳍鱼类早期演化格局

爪齿鱼类复原图。(图片作者:BrianChOO)

本报讯　(记者许琦敏)今天凌晨出版的美国《科学—科学进展》杂志在线发表了中国科学院古脊椎动物与古人类研究所朱敏课题组卢静等人的最新研究成果。借助高精度CT扫描技术，他们对4.1亿年前的掠食鱼类箐门齿鱼的精细脑腔结构进行详细研究，揭示了箐门齿鱼兼具肉鳍鱼类干群和冠群镶嵌特征，开始解开肉鳍鱼类早期演化阶段的层层谜团。

硬骨鱼类是脊椎动物演化的主干，分为肉鳍鱼类和辐鳍鱼类两大支系。在志留纪-泥盆纪的“鱼类时代”中，占据压倒性优势的是肉鳍鱼类。后来，肉鳍鱼类在约3.8亿年前的晚泥盆世登上陆地，演化出包括人类在内的四足动物，在水中仅剩肺鱼和空棘鱼，而辐鳍鱼类则演化出种类繁多的水族。

肉鳍鱼类在大约4亿年前的早泥盆世开始了爆发式大发展，其中现代肉鳍鱼类中还出现了一个类群，虽然只在泥盆纪存在了6000万年，却演化成了那个时代最凶猛的掠食者，这就是爪齿鱼类。这种鱼类现存的化石大都很破碎，一般只有岩层中散落的长而弯曲、类似猛禽利爪形状的可怕牙齿标志着这些掠食者的存在。直到20世纪下半叶在澳大利亚发现了比较完整的爪齿鱼化石。

“化石显示，爪齿鱼类具有强壮的肩部，头骨各部分可以扩张，方便制服和吞咽大的动物。它们标志性的巨大尖牙成两簇轮状并排在下颌前端，我们称之为‘齿旋’。”朱敏介绍，这种可怕的牙齿能够像鱼叉一样刺入猎物躯体，使其无法逃脱。科学家曾在一条约60厘米长的爪齿鱼体内，发现了一条长达30厘米的盾皮鱼残躯。

这些神秘的“杀手”还是肉鳍鱼类早期演化格局上的重要一环：爪齿鱼类身上混合了肉鳍鱼干群特征、现代肉鳍鱼类典型特征，及其自身演化出的独有特征。我国古生物学家从来自我国云南的最古老的爪齿鱼类———于氏箐门齿鱼化石上发现，它吻部有着一系列骨质的分枝小管，这种构造过去只在肺鱼类中发现过，而且它的内耳和脑腔构造竟和空棘鱼类有很多相似之处。这些新证据表明，爪齿鱼类和空棘鱼类有很密切的亲缘关系。可以说，空棘鱼类刚刚出现不久的时候，有一个支系就分了出去，向着高度适应掠食生活的方向发展，从而演化成了爪齿鱼类。

研究还显示，箐门齿鱼的脑颅结构保留了诸多原始特征，也是原始肉鳍鱼类的古老特征，这使得爪齿鱼类成为联结肉鳍鱼类干群与冠群的关键环节，更清晰地展示了现代肉鳍鱼类———人类曾经在“鱼类时代”称雄地球水域的鱼形祖先，是如何演化而来的。