云南曲靖发现目前已知的最古老的三尖鱼科成员

近日，《历史生物学》在线发表了中科院古脊椎动物与古人类研究所硕士研究生孟馨媛和副研究员盖志琨的最新研究成果。他们报道了在云南曲靖早泥盆世洛霍考夫期(大约4.19亿年前)西山村组中发现的盔甲鱼类三尖鱼科的一新属种——刘氏镰角鱼(Falxcornus liui)，这是目前已知的最古老的三尖鱼科成员。

研究人员表示，刘氏镰角鱼的发现丰富了三尖鱼科的形态特征，为探讨盔甲鱼类在早泥盆世洛霍考夫期的适应辐射提供了关键的材料，同时对于研究三尖鱼科的起源、多样性和古地理分布，以及探讨盔甲鱼类角和吻突的形态功能也具有重要意义。

盔甲鱼类是一类已灭绝的“戴盔披甲”的甲胄鱼类，目前仅发现于中国和越南北部的志留—泥盆纪地层。三尖鱼科是真盔甲鱼目中比较特化的类群，对科学家了解早泥盆世盔甲鱼类的辐射演化与生态多样性具有重要意义。然而，由于标本稀少及保存的不完整，人们对该科仍知之甚少。

此次发现的刘氏镰角鱼的主要特征是头甲近三角形;吻缘具有明显的吻角但无吻突;具有发育的角和内角，且二者夹角约为90°(呈镰刀状);中背孔呈裂隙形等。为了探究镰角鱼的系统位置，研究者对以往的数据进行了扩增，增加了近期发表的江夏鱼数据，并运用支序系统学方法对盔甲鱼类的系统发育关系进行了分析。

系统发育分析结果表明，镰角鱼、翼角鱼、三尖鱼共同组成一个单系——三尖鱼科。镰角鱼明显的吻角，以及角和内角组合呈现镰刀状，均可作为三尖鱼科重要的鉴别特征。新的分支系统图表明，镰角鱼代表了目前已知的三尖鱼科的最原始成员，并且是憨鱼属向三尖鱼属和翼角鱼属演化的中间过渡类群。此外，发现镰角鱼化石的层位是曲靖早泥盆世洛霍考夫期(大约4.19亿年前)西山村组， 而三尖鱼与翼角鱼则均来自4.1亿年前的布拉格期。 因此，镰角鱼也代表了目前已知最古老的三尖鱼类。

研究还发现盔甲鱼类在早泥盆世存在两次适应辐射。研究人员表示，西山村组中埋藏着丰富的多鳃鱼类，目前已经发现并命名了11个种，被称为多鳃鱼—宽甲鱼组合或西山村组合，代表了盔甲鱼类在早泥盆世的第一次适应辐射。此次辐射最引人注目的是多鳃鱼目的中背棘的形态多样性演化。例如除了多鳃鱼、宽甲鱼和坝鱼具有常规的中背棘外，高棘四营鱼和升高耸刺鱼演化出了高耸尖刺状的中背棘，而惠清驼背鱼则演化出了刀刃状中背脊。

第二次适应辐射是三尖鱼类和华南鱼类早在洛霍考夫期早期就已经开始分化，但直到布拉格期，它们才迎来盔甲鱼类在早泥盆世第二次演化高峰，但也是最后一次适应辐射，从此整个盔甲鱼类便开始衰落，一直到泥盆纪末期全部灭绝。而此次辐射则以吻突和角在真盔甲鱼目、多鳃鱼目和华南鱼目中的平行演化为显著特征，结果是演化出形态各异的吻突和角，例如鸭吻鱼科、三岐鱼科和三岔鱼科演化出扁平宽大蘑菇状吻突，而三尖鱼科和华南鱼科则演化出细长的长矛状吻突。

另一方面，基于盔甲鱼类的水动力学分析表明，头甲侧向延伸的翼角，可能会增加它们在水中的升力，类似飞机机翼在起飞时的地面效应。这种升力对于披着厚厚的铠甲，而又缺少偶鳍的甲胄鱼类来说是至关重要的，它们能借助翼角很好地克服自身的重力，实现更高效的巡游。该研究还表明，角与吻突在盔甲鱼类三个主要类群中反复出现，指示它们很可能面临相似的生态压力，从而占据了不同的垂直生态位，最终在布拉格期达到了演化的顶峰。(记者崔雪芹)

关键词： 云南曲靖 最古老 三尖鱼科成员 刘氏镰角鱼