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科研进展

云南曲靖中泥盆世四足形类化石揭示四足动物支系早期演化新线索

发表日期:2026-09-04来源:放大 缩小

近日,中国科学院古脊椎动物与古人类研究所卢静研究员团队报道了发现于云南曲靖珠江源地区中泥盆统西冲组的四足形类化石新材料。研究通过高精度CT扫描、系统发育分析和几何形态测量等方法,对化石的外部膜质骨形态和脑颅内部结构进行了系统研究,为认识华南地区四足动物支系的早期演化和形态多样化提供了新的化石证据。相关研究在线发表在《古脊椎动物学报》。

四足形类(Tetrapodomorpha)包括现生四足动物及与其亲缘关系最近的鱼形祖先,是研究硬骨鱼类向陆生脊椎动物演化的重要类群。此前已知最早、最原始的四足形类化石主要发现于中国华南早泥盆世地层,说明华南可能是四足动物支系早期起源和演化的重要区域。然而,我国中泥盆世四足形类化石记录较少,对四足形类的内部解剖和系统发育关系仍缺乏充分认识。

硬骨鱼类简化系统发育图,四足形类最后演化为四足动物。

此次研究的新材料产自云南曲靖珠江源地区中泥盆统西冲组,是继范俊航和张弥曼1992年描述云南武定瑟索鱼之后,中国中泥盆世发现并报道的第二种四足形类化石材料。该材料的颅顶甲和下颌外部形态与武定瑟索鱼较为相似,均具有发育明显的鼻下角、向腹侧弯曲的颅顶甲前端等特征。然而,高精度CT扫描和三维重建显示,新材料在脑颅内部结构上与其他已有内颅资料的瑟索鱼类存在显著差异,其副蝶骨形态、口垂体管位置以及下颌冠状骨排列等特征,为认识早期四足形类内部解剖多样性提供了新的依据。

珠江源四足形类新材料颅顶甲的照片、三维重建结果与解释性线图

珠江源四足形类新材料下颌的三维重建结果及解释性线图

珠江源四足形类新材料复原图

为确定新材料的系统发育位置,研究构建了包含47个类群和204形态特征的数据矩阵。分析结果显示,新材料位于骨鳞鱼科内部;在50%多数合意树中,新材料与武定瑟索鱼构成姐妹群,但骨鳞鱼科更准确的演化关系仍有待更多化石材料进一步厘清。此外,研究选取四足形类颅顶甲开展几何形态测量和主成分分析,结果显示新材料在形态空间中与武定瑟索鱼更为接近,支持系统发育分析结果。

四足形类颅顶甲几何形态测量主成分分析图

珠江源四足形类新材料发现揭示了中国骨鳞鱼类此前未被充分认识的形态差异,并进一步显示华南地区在探索四足动物支系早期演化过程中的重要地位。未来对武定瑟索鱼内颅与下颌内部结构的深入研究将进一步帮助厘清四足形类各类群间的演化关系。

中国科学院古脊椎动物与古人类研究所的硕士研究生蒲妍为论文第一作者,卢静研究员为论文通讯作者;博士研究生王梦君为论文共同作者。该研究由国家重点研发计划资助。

论文下载链接:https://www.vertpala.ac.cn/CN/10.19615/j.cnki.2096-9899.260804

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