作為魚類的傳奇，肺魚不僅可以離開水生活，而且可以吃帶有硬殼的動物。

《自然·通訊》近日發(fā)表了有關(guān)肺魚類中的楊氏魚食性方面的最新研究成果。科研人員通過研究兩件4.1億年前的楊氏魚化石標(biāo)本發(fā)現(xiàn)，楊氏魚具有齒板和強(qiáng)大的咬合力，能夠捕食帶有硬殼的無脊椎動物;同時，研究揭示肺魚類演化初期的700萬年內(nèi)經(jīng)歷了快速輻射演化，并成為泥盆紀(jì)多樣性最高的肉鰭魚類。

“這項研究不僅為揭示肺魚類食性相關(guān)結(jié)構(gòu)的初始變化提供了關(guān)鍵化石證據(jù)，而且提出了一個關(guān)于肺魚類的食殼性起源的全新假說。”5月5日，中科院院士、中科院古脊椎所研究員朱敏強(qiáng)調(diào)。

肺魚是一類可以用“肺”呼吸的肉鰭魚。它們的“肺”其實是特化的魚鰾，能吸收空氣。這一特殊技能使得肺魚可以擺脫水的束縛，在河水干涸之際，潛入洞穴躲在分泌物形成的繭中，等待雨季的到來。

除此之外，肺魚還是一種能“啃硬骨頭”的魚，它們咬合力強(qiáng)大，一些帶殼的無脊椎動物也是它們的捕食對象。這種能夠吃帶殼動物的特殊技能，被生物學(xué)家稱為“食殼性”或“甲食性”。

朱敏介紹，泥盆紀(jì)早期的希望奇異魚被認(rèn)為是最原始的肺魚，它已經(jīng)具有了典型的肺魚食殼性特征，比如，有發(fā)達(dá)的齒板與短而粗壯的下頜。而楊氏魚的系統(tǒng)發(fā)育位置較奇異魚更為原始。

“因此，楊氏魚是研究肺魚類食殼性起源的關(guān)鍵。”朱敏強(qiáng)調(diào)。

近年來，中科院古脊椎所的研究人員在化石發(fā)掘工作中采獲了眾多楊氏魚標(biāo)本。“幸運的是，其中兩件標(biāo)本保存了楊氏魚的舌弓、鰓弓及腭部結(jié)構(gòu)，為解答肺魚類食殼性相關(guān)特征的起源時間與出現(xiàn)順序帶來了曙光。”朱敏說。

通過研究楊氏魚的解剖學(xué)結(jié)構(gòu)，研究人員還原了楊氏魚的進(jìn)食方式：主要使用粗鈍的大牙碾碎獵物，而齒板上那些較小的牙齒則起到輔助固定作用。

朱敏表示，肺魚類一出現(xiàn)就顯示出高度的特異性，并且多樣性非常高，被認(rèn)為在演化階段初期經(jīng)歷了快速演化。

研究人員采用貝葉斯末端定年法定量分析了古生代肺魚類的系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系、分化時間及特征的演化速率，分析結(jié)果顯示，在志留紀(jì)晚期至早泥盆世洛赫考夫期末之間一個約700萬年的窗口期，肺魚類起源并經(jīng)歷了快速演化。更重要的是，肺魚和取食相關(guān)的特征明顯比其他特征具有更高的演化速率。

相反，肺魚形類的另一個主要分支孔鱗魚類的形態(tài)特征則相對保守，多樣性比較低，最終在泥盆紀(jì)末期滅絕。

“肺魚類的成功很可能得益于演化初期在食性上的快速演化，使其開辟出新的生態(tài)空間，而先驅(qū)楊氏魚恰好記錄了這一關(guān)鍵革新的初始狀態(tài)。”朱敏解釋道。(科技日報記者 陸成寬)