一张脑部CT，揭开4亿年前古椎鱼的身世之谜

中国科学院古脊椎动物与古人类研究所卢静研究员带领的中澳研究团队首次在苏格兰以外地区发现了约4亿年前的古椎鱼化石，将这一早期脊椎动物的年代记录提前了约1000万年，并通过CT扫描与三维重建全面还原了古椎鱼的脑颅结构，为破解古椎鱼身世之谜提供了关键证据。

古椎鱼是一种体长只有几厘米的小型鱼类，身体呈鳗形，自1890年起已有数千件标本集中发现于苏格兰地区，这些标本显示的古椎鱼骨骼特征与其他鱼类均相去甚远。从无颌的盲鳗到肉鳍鱼类的幼体，古椎鱼在一百多年时间内被不同研究者归入过几乎每一个鱼类门类，至今仍无定论，它一直被视为“最神秘的早期脊椎动物”之一。

此次发现的古椎鱼化石位于澳大利亚昆士兰州乔治娜盆地，地层年代约为距今4亿年的早泥盆世埃姆斯期，研究团队将其命名为“南方古椎鱼”。与其共生的还有无颌类、有颌盾皮鱼、早期鲨鱼、棘鱼类及多种硬骨鱼类。

▲南方古椎鱼化石照片（左）、三维重建（中）及各骨片生活位置恢复图（右）。（中国科学院古脊椎所供图）

卢静介绍，南方古椎鱼虽保存零散，但经酸处理后，显示出三维立体保存的脑颅与矿化组织结构。研究团队通过高精度CT扫描与三维重建，首次全面还原了古椎鱼的脑颅结构（包括脑腔、三对半规管及神经通道），提供了判断其系统发育位置所需的关键形态学证据。

基于最新形态学数据的系统发育分析显示，古椎鱼可能属于软骨鱼类（如鲨鱼与鳐鱼）谱系，而非部分早期研究假设的四足动物干群。

此外，研究团队还开发了全新的跨平台体数据重建方法，实现了古椎鱼脑颅的高效重建与交叉验证。“这一技术的建立有望广泛应用于古生物CT数据的深度解析与三维重建和数据共通与交叉验证。”卢静说。