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国际期刊《当代生物学》（Current Biology）发表重要研究成果：在云南昭通下泥盆统中，团队发现了一种名为“云南古嵴鱼”（Paleolophus yunnanensis）的原始肺鱼化石，为破解早期肺鱼演化的关键环节提供了珍贵的实物证据。

肺鱼类是与四足动物亲缘关系最近的现生类群。肺鱼最早出现在早泥盆世，起源之初便迅速开始辐射演化，在晚泥盆世达到鼎盛。石炭纪的肺鱼类分异度急剧降低，身体型式也基本稳定。如今，全球仅存三个属的肺鱼，分别是非洲肺鱼、南美肺鱼以及澳洲肺鱼。其中，澳洲肺鱼堪称“活化石”， 它的身体结构从中生代起就几乎没有变化，仿佛时间在它身上按下了 “暂停键”。

肺鱼的演化历程充满适应性智慧。在演化早期，绝大多数肺鱼生活在海洋环境中，身体呈现高度骨化特征。随着地质历史的推进，它们逐渐向淡水环境迁移，并演化出独特的生存策略——部分种类能在极端干旱条件下用肺呼吸，肺鱼的名字也因此而来。当旱季来临、水源干涸时，这些肺鱼会钻进泥中进入夏眠状态，静静等待雨季复苏，这种“绝境求生”的技能使其在残酷的自然选择中得以延续。

最古老肺鱼的演化谜题

肺鱼的演化历史可追溯至早泥盆世洛赫考夫期（约4.15亿年前），中国在早期肺鱼研究领域占据举足轻重的地位。早泥盆世时期，中国南方就已有肺鱼活动的痕迹，其中希望奇异鱼”（Diabolepis speratus）是目前已知最古老、最原始的肺鱼物种。该物种由张弥曼院士和于小波教授于1984年首次报道，化石目前发现于云南曲靖和广西南宁地区，为探究肺鱼起源及早期演化提供了关键线索。

希望奇异鱼的身体结构呈现出鲜明的过渡性特征：其头骨虽已具备部分肺鱼典型特征，但仍保留着在后续肺鱼演化中逐渐消失的独立前上颌骨、独立未与脑颅愈合的腭方骨等——这些结构在更原始的肉鳍鱼类中较为常见，表明它正处于肺鱼头骨结构演化的关键节点，见证了肺鱼从其他肉鳍鱼类分化出来的核心阶段。

然而，希望奇异鱼与更进步的肺鱼类之间存在明显的形态断层，这一“演化缺环”长期困扰着科研人员，甚至有学者对希望奇异鱼的肺鱼属性提出质疑。在可能填补这一空白的泥盆纪布拉格期地层中，此前仅在北美发现过顶嵴鱼（Uranolophus）化石，但该化石因严重扁平，无法展示脑颅等关键内部结构，导致早期肺鱼演化的关键环节始终悬而未决。

云南古嵴鱼：填补空白的“演化桥梁”

此次发现的云南古嵴鱼，不仅填补了这一关键演化空白，也使科研团队得以首次明确提出“真肺鱼类（Eudipnoi）”的清晰定义——特指除最原始的希望奇异鱼之外的所有肺鱼类群，其关键鉴别特征包括自接型头骨、发达的脑颅肌脊、缺失前上颌骨、颌部具较大比例收肌窝、后鼻孔位于口后缘等。这一界定为肺鱼演化研究建立了重要的分类标准。

云南古嵴鱼化石来自约4.1亿年前的泥盆纪布拉格期地层，生存年代略晚于希望奇异鱼，且处于艾姆斯期肺鱼快速辐射演化之前。这是泥盆纪布拉格期首次发现的三维保存的肺鱼头骨化石，头骨仅长25毫米，却蕴含着丰富的演化信息。借助高精度CT扫描与三维重建技术，研究团队观察到一系列关键形态特征：其腭骨形态与北美真肺鱼（顶嵴鱼）相似，布满小型锥形齿突，后部存在光滑区域；同时保留了希望奇异鱼的原始特征，如上唇具牙齿、松果体区域隆起明显。云南古嵴鱼的特有结构则包括：鼻腔异常巨大，约占腭面长度的三分之一，是顶嵴鱼化石的两倍；脑颅两侧内收肌异常发达，提示其可能拥有强大的咬肌，推测以坚硬的甲壳类生物为食。

最为关键的是，云南古嵴鱼的腭方骨与脑颅呈现部分融合状态，正处于从原始肉鳍鱼类“双接型”向真肺鱼类典型“自接型”头骨演化的过渡阶段，完美契合真肺鱼类基部的演化位置。系统发育分析结果显示，云南古嵴鱼确实位于真肺鱼类演化树的基部。结合年代测定数据，团队提出核心结论：从最原始的希望奇异鱼到真肺鱼类的分化，仅发生在约400万年的时间里（4.16亿-4.12亿年前），证实了早期肺鱼曾经历快速辐射演化的科学认知。

科研人员推测，这种快速演化可能与肺鱼演化出的牙齿特化、咬肌强化、头骨结构优化等适应性特征相关，这些结构使其成功开拓了硬壳生物等新资源，在生态竞争中占据优势地位。

古地理格局的生物佐证

云南古嵴鱼的发现还带来了重要的古地理研究线索。其形态与北美早泥盆世真肺鱼的高度相似性，提示4.1亿年前华南板块与北美板块可能存在陆地连接或近距离分布，为肺鱼共同祖先的跨洋扩散提供了地理条件。这一推断与同期其他鱼类化石的分布规律相吻合，为重建早泥盆世全球古地理格局提供了关键的生物证据。

据悉，该研究由中国科学院古脊椎动物与古人类研究所、云南大学、澳大利亚弗林德斯大学等机构合作完成，得到国家自然科学基金、澳大利亚研究理事会等项目支持。中国科学院古脊椎动物与古人类研究所乔妥、崔心东副研究员为论文共同第一作者，朱敏院士为通讯作者。

论文链接：https://www.cell.com/current-biology/fulltext/S0960-9822(25)01539-8

云南古嵴鱼标本及三维重建

肺鱼类脑颅关键特征演化序列

早期肺鱼类演化及古地理分布

云南古嵴鱼生态复原图 (Brian Choo 绘制)