远古发现,一张脑部CT图，揭秘4亿年前古椎鱼身世之谜

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"标题：远古发现丨一张脑部CT，揭开4亿年前古椎鱼的身世之谜"
"引言：" 在地球漫长的生命史诗中，4亿年前属于古生代泥盆纪，一个海洋生物蓬勃发展的“鱼时代”。那时的海洋里生活着形态各异的脊椎动物祖先，它们是今天我们熟知鱼类、两栖类乃至所有四足动物的遥远亲戚。然而，这些生活在亿万年前的生命，大多只留下了零星的化石，它们的内部结构，尤其是复杂的大脑，更是如同笼罩在迷雾中的未知领域。最近，一项革命性的技术——高分辨率三维CT扫描，为我们打开了一扇窗，得以窥探一条4亿年前的古椎鱼大脑的奥秘，它的“身世”也因此被重新解读。
"核心发现：" 故事的主角是一条来自泥盆纪的古椎鱼化石。这类化石在地层中并不罕见，但通常只能展示其骨骼轮廓。然而，研究人员这次并没有满足于传统的形态学观察。他们利用先进的同步辐射或工业CT技术，对这块看似普通的化石进行了“内部透视”。
"技术突破：" 通过X射线断层扫描，科学家们“虚拟地”解开了化石，获取了成千上万张不同角度的图像。这些

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新华社北京5月8日电（记者温竞华）记者从中国科学院古脊椎动物与古人类研究所获悉，该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。

《国家科学评论》封面报道南方古椎鱼研究。（中国科学院古脊椎所供图）

相关研究成果近日以封面文章形式在学术期刊《国家科学评论》发表。该期刊同期评述指出：“这项工作不仅解答了困扰古生物学界上百年的谜团，也为理解早期脊椎动物的多样性与演化提供了全新视角。”

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。