近日，中国科学院古脊椎动物与古人类研究所朱敏院士团队在学术期刊《地质学报英文版》（Acta Geologica Sinica (English Edition)）以封面文章发表了中泥盆世沟鳞鱼类的最新研究成果。
该研究报道了在云南曲靖中泥盆世艾菲尔期（大约3.9亿年前）上双河组的真胴甲鱼类新种：珠江源沟鳞鱼（Bothriolepis zhujiangyuanensis）（图1）。这是首次在珠江源头发现并正式报道的鱼类化石，也是中国近五十年来再次报道的沟鳞鱼新种。相关研究不仅进一步厘清了沟鳞鱼各种之间的系统发育关系、丰富了我们对于沟鳞鱼属早期演化的认识，还揭示了在3.9亿年前华南板块与哈萨克斯坦板块可能存在生物地理亲缘关系。
图1 珠江源沟鳞鱼生态复原图（拟石古生物可视化实验室）
沟鳞鱼类与珠江的不解之缘
“共饮珠江水，同是一家亲”，珠江是中国南海入海最大的水系，其贯穿云南、贵州、广西、广东等多个省区，它不仅是水资源的通道，更是文化的载体。徐霞客作为追溯珠江源头的先驱，曾在《盘江考》中首次确认珠江的源头位于今天的曲靖市沾益区炎方乡，但上个世纪80年代经多方考证后，最终确定了真正的珠江源头是在距离炎方乡十几公里的马雄山。
2019年，第15届早期脊椎动物国际学术研讨会在曲靖举行，朱敏等人带着国内外古生物研究专家学者们到珠江源进行会后考察（图2）。结果看到令人震惊的场面，大家在珠江源登顶马雄山的步道上发现了大量分散保存的古鱼化石。会议之后，朱敏等立即对珠江源附近的地层进行了详细的地质调查，最终在珠江源保护区及周边发现了包括珠江源沟鳞鱼（B. zhujiangyuanensis）在内的大量中泥盆世鱼类化石，因此以地名为其命名。然而，这并不是沟鳞鱼类在珠江流域的首次发现。
图2 国内外学者在珠江源头合影留念
沟鳞鱼类的研究史及分布
沟鳞鱼类是一个高度特化的类群，它眶孔背位，躯甲由一个坚硬的长箱型膜质骨包裹，胸鳍被小骨片包裹且分节，因此推测其主要以营底栖生活。然而，自1940年计荣森先生基于采自湖南长沙跳马涧的前中背片内模建立中华沟鳞鱼（B. sinensis）至今，我国对沟鳞鱼类的研究已有近百年的研究历史。值得一提的是，中华沟鳞鱼还是我国学者最早命名的古生代鱼类。而二十世纪六、七十年代的研究者们更是掀起了对这一类群研究的热潮，在中国两广地区相继发现了许多其他沟鳞鱼类化石，比如出产于广东韶关的韶关沟鳞鱼（B. shaokuanensis）、广东乐昌的广东沟鳞鱼（B. kwangtungensis）和乐昌沟鳞鱼（B. lochangensis）以及广西玉林的沟鳞鱼未定种（B. sp.）。但当时对于沟鳞鱼类的研究多为描述报道，并未进行更为深入的研究，以至于各个种之间的相互关系未得到解决。在本研究中，通过观察7件保存良好的珠江源沟鳞鱼（B. zhujiangyuanensis）标本（图3-4），使得研究者能从新种中提取丰富的形态学资料，从而助力于探究沟鳞鱼属内的相互关系。
图3 珠江源沟鳞鱼正型标本
图4 珠江源沟鳞鱼部分补充标本
沟鳞鱼属内的相互关系
通过对有效属种的鉴定以及对前人研究的继承，本研究建立一个拥有64个种与72个特征的沟麟鱼属特征矩阵（其中3个为新加特征）。从严格合意树可以观察到，除珠江源沟鳞鱼外，所有来自中国的沟鳞鱼属（乐昌沟鳞鱼，牛首山沟鳞鱼，东生沟鳞鱼，韶关沟鳞鱼，和广东沟鳞鱼）都因“眶窗宽大于头甲宽度的1/3”和“颈片与躯甲连接区的前缘内凹”这两个共同衍征而位于同一支系上（图5，节点3）。珠江源沟鳞鱼则因“具有细长的附肢近节”这一共同衍征与来自哈萨克斯坦的B. babichevi构成姐妹群。
图5 沟鳞鱼属系统发育分析
古地理意义
Young（1993）根据在哈萨克斯坦板块与华南板块盾皮鱼类之间的相似性，首次提出华南板块与哈萨克斯坦板块之间在中泥盆世期间可能存在生物交流事件。但这种亲缘关系只是基于整体形态相似性推断而来，没有在系统发育的框架得到检验。到目前为止，哈萨克斯坦板块已被报道的泥盆纪胴甲鱼类有包括沟鳞鱼属在内的共四个属。而本研究的系统发育分析结果支持了珠江源沟鳞鱼与哈萨克斯坦板块的沟鳞鱼互为姐妹群，因此两个板块上不同类群之前的亲缘关系均在系统发育框架下得到了检验，进一步印证了中泥盆世期间华南板块和哈萨克斯坦板块之间的生物群交流（图6）。
图6 中泥盆世古地理图和沟鳞鱼属可能扩散路径
论文第一作者为云南大学博士研究生鲜祖敏，通讯作者为中国科学院古脊椎动物与古人类研究所朱敏院士，中国科学院古脊椎动物与古人类研究所贾连涛高级工程师，潘照晖副研究员，博士研究生罗彦超以及曲靖师范学院王建华副教授，赵应天为共同作者。本研究得到国家自然科学基金、国家青年基金、南省科技厅面上项目、云南省中青年学术和技术带头人项目及云南省张弥曼院士工作站等项目的资助。
论文连接：https://mp.weixin.qq.com/s/7aguAMKuKaWaTzS-ADn4Sg
