中科院團隊30年接力研究 完整呈現4.1億年前古魚全貌

玉海翼角魚生態復原圖。楊定華 繪圖

記者11月1日從中國科學院古脊椎動物與古人類研究所(中科院古脊椎所)獲悉，該所四代古魚類學家薪火相傳、接力研究30年，最新完成對產自云南曲靖“古魚王國”、約4.1億年前盔甲魚類“玉海翼角魚”新化石材料的深入研究，終于使玉海翼角魚的全貌得以完整呈現，并填補了盔甲魚類解剖學信息的空白。

玉海翼角魚復原圖。郭肖聰 繪圖 攝

這項古魚演化研究重要成果論文，近日在國際專業學術期刊《解剖學記錄》(The Anatomical Record)上在線發表。

論文通訊作者、中科院古脊椎所蓋志琨研究員表示，這次通過對“古魚王國”16件新發現采集的玉海翼角魚化石標本進行研究分析，首次揭示出盔甲魚類食道與背大動脈的位置關系，解開了七鰓鰻、骨甲魚類背主動脈和食道向右漂移的不對稱之謎。此次研究成果不僅填補了盔甲魚類解剖學信息的空白，有助于理解盔甲魚類的內部解剖，同時對探討七鰓鰻、盔甲魚類、骨甲魚類和有頜脊椎動物之間的系統發育關系、理解有頜類關鍵特征的起源與演化具也有重要的意義。

盔甲魚類的系統發育關系及地史分布。中科院古脊椎所 供圖

據論文第一作者、中科院古脊椎所碩士畢業前往英國留學的孟馨媛介紹，這次研究的16件玉海翼角魚化石新標本，是研究團隊自2018年以來多次對云南曲靖徐家沖村徐家沖組化石點實地考察所得，保存有玉海翼角魚許多新的形態學信息，包括角與內角之間的頭甲邊緣呈鋸齒狀、具中橫聯絡管的殘跡、葫蘆形的口鰓窗、六對鰓囊等。

玉海翼角魚化石照片。蓋志琨 攝

玉海翼角魚主要特征在真盔甲魚目中是一個非常獨特的存在，對盔甲魚類新的系統發育分析結果表明，翼角魚屬、三尖魚屬與鐮角魚屬的親緣關系更近，它們構成一個單系類群三尖魚科，而真盔甲魚屬、西屯魚屬和盾魚屬則構成另一個單系類群真盔甲魚科，分別占據了不同的形態空間。

一些關鍵特征在脊索動物中的演化。孟馨媛繪圖

過去由于保存和化石稀缺的局限，學界對盔甲魚類腹面以及內部解剖特征知之甚少，而玉海翼角魚新標本清楚的保存了腹面的關鍵形態學信息，是第一個明確揭示食道和背大動脈位置關系的關鍵化石。同時，玉海翼角魚化石新標本研究還將盔甲魚類的內部解剖與骨甲魚類、現生的無頜類七鰓鰻以及有頜類軟骨魚類進行對比，重新梳理了七鰓鰻、盔甲魚類、骨甲魚類與有頜類的共近裔性狀。

2018年玉海翼角魚野外發掘采集現場。蓋志琨 攝

蓋志琨說，20世紀90年代初，他的老師朱敏院士師從張彌曼院士剛剛獲得博士學位，在云南曲靖地區進行野外地質調查時，首次發現玉海翼角魚化石，1992年發表研究成果并正式命名玉海翼角魚，屬名指示其具有一對側向延伸的翼狀的角，種名則贈予盔甲魚類研究奠基人劉玉海先生，但遺憾的是當時該標本僅有一件，并沒有保存頭甲腹面的形態學特征。

玉海翼角魚化石照片。蓋志琨 攝

2018年，中科院古脊椎所與曲靖師范學院聯合組建由朱敏院士領銜的自然歷史文化研究中心，以加強對曲靖古魚化石的挖掘與保護力度，并于當年在30年前玉海翼角魚首次發現化石點持續開展野外發掘采集工作，在化石層又發現包括16件玉海翼角魚新標本在內的大量早期脊椎動物化石，并通過長時間深入研究分析，獲得本次重要成果并發表。

1987年早期脊椎動物國際研討會在中國舉行，劉玉海先生(右一)與中外同行專家合影。Gavin Young(澳大利亞) 供圖

據了解，古魚類學家劉玉海1935年出生于山東滕州，1957年9月南開大學畢業后到中科院古脊所工作，與張彌曼、王俊卿、王念忠、張國瑞、劉時蕃等一起成為新中國最早一批從事泥盆紀古魚類研究的學者，被尊稱為“泥盆紀六君子”。20世紀60年代初，劉玉海就在云南曲靖的泥盆系開展野外工作，并首次對所發現中國的盔甲魚類進行系統古生物描述，被譽為“盔甲魚類研究第一人”。2022年3月，劉玉海先生在北京去世。