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近日，中國科學(xué)院古脊椎動(dòng)物與古人類研究所研究員盧靜帶領(lǐng)的中澳研究團(tuán)隊(duì)首次在蘇格蘭以外地區(qū)報(bào)道了神秘的早期脊椎動(dòng)物“古椎魚”屬化石，并命名為南方古椎魚（Palaeospondylus australis）。這一發(fā)現(xiàn)不僅將該屬的年代記錄提前了約1000萬年，并為破解古椎魚長期懸而未決的系統(tǒng)發(fā)育位置提供了關(guān)鍵證據(jù)。古椎魚最早于1890年在蘇格蘭發(fā)現(xiàn)，憑借獨(dú)特而模糊的形態(tài)特征，被視為“最神秘的早期脊椎動(dòng)物”之一。盡管已有數(shù)千件蘇格蘭標(biāo)本被發(fā)現(xiàn)，但因骨骼結(jié)構(gòu)受到壓扁與獨(dú)特組織學(xué)的影響，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(dòng)物祖先的多個(gè)類群中。澳大利亞昆士蘭州以保存大型脊椎動(dòng)物化石著稱。此次研究聚焦于迄今在該地區(qū)發(fā)現(xiàn)的體形最小的脊椎動(dòng)物之一。南方古椎魚化石發(fā)現(xiàn)于澳大利亞昆士蘭州喬治娜盆地，地層年代約為距今4億年前的早泥盆世埃姆斯期，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如骨鱗魚、全褶魚、肺魚和爪齒魚，勾勒出早泥盆世邊緣海洋豐富多樣的生態(tài)圖景。此次發(fā)現(xiàn)的南方古椎魚雖保存零散，但經(jīng)酸處理后，顯示出三維立體保存的腦顱與礦化組織結(jié)構(gòu)?？蒲袌F(tuán)隊(duì)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(jié)構(gòu)，包括三對(duì)半規(guī)管和神經(jīng)通道，提供了判斷其系統(tǒng)發(fā)育位置的關(guān)鍵形態(tài)學(xué)證據(jù)。同時(shí)，為提升蘇格蘭古椎魚CT數(shù)據(jù)的重建質(zhì)量，團(tuán)隊(duì)開發(fā)了全新的跨平臺(tái)體數(shù)據(jù)重建方法，突破了不同三維軟件間的兼容性限制，實(shí)現(xiàn)了古椎魚腦顱的高效重建與交叉驗(yàn)證。這一技術(shù)有望廣泛應(yīng)用于古生物CT數(shù)據(jù)的深度解析與三維重建和數(shù)據(jù)共通與交叉驗(yàn)證中?；谧钚滦螒B(tài)學(xué)數(shù)據(jù)的系統(tǒng)發(fā)育分析顯示，古椎魚更可能屬于軟骨魚類（如鯊魚與鰩魚）譜系，而非部分早期研究假設(shè)的四足動(dòng)物干群。古椎魚典型的蜂窩狀組織結(jié)構(gòu)與細(xì)長的背囟等特征，支持其作為早期軟骨魚類基干成員的新解釋。南方古椎魚的發(fā)現(xiàn)擴(kuò)展了古椎魚屬的地理與地層分布范圍，并提示早期脊椎動(dòng)物在全球范圍內(nèi)可能存在更復(fù)雜的古地理聯(lián)系與擴(kuò)散路徑，具有重要的科學(xué)意義。相關(guān)研究成果作為封面文章，發(fā)表在《國家科學(xué)評(píng)論》（National Science Review）上?！秶铱茖W(xué)評(píng)論》同期評(píng)述提出：“這項(xiàng)工作不僅解答了困擾古生物學(xué)界上百年的謎團(tuán)，也為理解早期脊椎動(dòng)物的多樣性與演化提供了全新視角?！闭撐逆溄油谠u(píng)述鏈接跨平臺(tái)體數(shù)據(jù)三維重建方法當(dāng)期封面澳大利亞昆士蘭喬治娜盆地南方古椎魚野外化石點(diǎn)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(fù)圖（右）蘇格蘭古椎魚化石照片（左）與CT數(shù)據(jù)跨平臺(tái)三維重建結(jié)果（右）