封面新聞記者 譚羽清 圖片由中國科學院古脊椎動物與古人類研究所提供

古椎魚最早于1890年在蘇格蘭發現，憑借其獨特而模糊的形態特征，在古生物學界一直被視為“最神秘的早期脊椎動物”之一。

5月8日，記者從中國科學院古脊椎動物與古人類研究所獲悉，該所研究員盧靜帶領中澳研究團隊，在澳大利亞距今約4億年前的早泥盆世地層中發現古椎魚屬化石新種，并將其命名為“南方古椎魚”，這也是古椎魚化石首次在蘇格蘭以外地區被發現。

這一發現不僅將古椎魚屬的年代記錄提前了約1000萬年，也為破解古椎魚長期懸而未決的系統發育位置提供了關鍵證據。相關研究成果于近日以封面文章形式發表在國際期刊《國家科學評論（National Science Review）》。該期刊同期評述指出這項工作“使用酸處理、掃描電子顯微鏡和高精度CT掃描組合解讀，在理解所有早期脊椎動物中最神秘的一種生物方面取得了巨大的進展。”

《國家科學評論》封面報道南方古椎魚研究

據悉，盡管在蘇格蘭已發現數千件古椎魚標本，但因其骨骼結構在化石形成過程中被壓扁，且其獨特組織學和形態與其他早期魚類相去甚遠，因此其分類地位長期存在爭議，曾被歸入從無頜類到早期有頜類，甚至四足動物祖先的多個類群中。

南方古椎魚化石照片（左），三維重建（中），及各骨片生活位置恢復圖（右）

此次在昆士蘭發現的南方古椎魚雖保存零散，但經酸處理后，顯示出三維立體保存的腦顱與礦化組織結構。研究團隊通過高精度CT掃描與三維重建，首次全面還原了古椎魚的腦顱結構，包括三對半規管及神經通道，提供了判斷其系統發育位置的關鍵形態學證據。

基于最新形態學數據，系統發育分析顯示古椎魚更可能屬于軟骨魚類譜系（如鯊魚與鰩魚），而非部分早期研究假設的四足動物干群幼體。其礦化軟骨與腦顱背面開口等特征，也支持其與軟骨魚類較近的親緣關系。

此外，為提升對蘇格蘭古椎魚標本CT數據的重建質量，研究團隊開發了全新的跨平臺體數據重建方法，有效突破了不同三維軟件間的兼容性限制，實現了古椎魚腦顱的高效重建與交叉驗證。這一技術的建立有望廣泛應用于古生物CT數據的深度解析與三維重建和數據共通與交叉驗證中。

南方古椎魚的發現不僅擴展了古椎魚屬的地理與地層分布范圍，也提示早期脊椎動物在全球范圍內可能存在更復雜的古地理聯系與擴散路徑，具有重要的科學意義。

澳大利亞昆士蘭喬治娜盆地南方古椎魚野外化石點

本次發現南方古椎魚化石的澳大利亞昆士蘭州以保存大型脊椎動物化石著稱，發現過多種巨型蜥腳類恐龍。南方古椎魚是該地區發現的體形最小的脊椎動物之一，與其共生的還有無頜類、有頜盾皮魚、早期鯊魚、棘魚類及多種硬骨魚類（包括骨鱗魚、全褶魚、肺魚和爪齒魚），勾勒出一幅早泥盆世邊緣海洋豐富多樣的生態圖景。