探秘史前世界的“古鱼雷达”发现九尾狐甲鱼、探寻史前古海洋……

山东科技大学1998级校友盖志琨讲述与“古鱼”不解之缘

你相信人是由鱼演变而来吗？你能想象出4.38亿年前的长江流域附近曾有一片“古海洋”？你想知道数亿年前的神秘古鱼都长什么样？发掘自然起源，探寻人类演变，一直是全球多个领域内的科学家们孜孜以求的探究方向。近日，山东科技大学地球科学与工程学院1998级校友，中国科学院古脊椎动物与古人类研究所研究员盖志琨刚刚发现了距今约4.1亿年前（早泥盆世布拉格期）广西古鱼类特异埋藏生物群中盔甲鱼类新属种——“九尾狐甲鱼”。该成果被公布后，备受全球古生物学家关注，这是目前发现的世界首个完整保存尾鳍的盔甲鱼类化石。今天是五四青年节，许许多多与盖志琨一样的高校青年科研人常年深耕科研一线。他们追溯人类发展，开拓科技步伐，为人类认知世界解锁了无限神秘。就让我们一起走进他们的世界，倾听青年科研人的奋斗故事。


【资料图】

发现4.1亿年前的“鱼”

刚刚过去的4月，记者从中国科学院古脊椎动物与古人类研究所获悉，山东科技大学校友盖志琨教授及团队在距今约4.1亿年前（早泥盆世布拉格期）广西古鱼类特异埋藏生物群中，发现了一个盔甲鱼类新属种“九尾狐甲鱼”。这是目前发现的世界首个完整保存尾鳍的盔甲鱼类化石。

“这一新属种的尾鳍具有9个手指状分叉，所以将其命名为‘九尾狐甲鱼’。”盖志琨介绍，我国最早发现盔甲鱼类化石可以追溯到1913年。但由于盔甲鱼类的身体主要由软骨和零散鳞片组成，很难完整保存为化石。因此，其头后身体解剖难题在过去100多年里都没有解决。直到2022年，“重庆特异埋藏化石库”中发现的灵动土家鱼首次揭示了盔甲鱼类身体的全貌，但仍缺失尾鳍细节。此次发现的九尾狐甲鱼，补上了最后一块拼图，揭开了盔甲鱼类尾巴的神秘面纱。

九尾狐甲鱼生态复原图。

“此次发现的九尾狐甲鱼长约10厘米，身体和头甲长度均约5厘米，全身覆盖细小的菱形鳞片，并呈现有规律的、倾斜排列的鳞列。除了拥有盔甲鱼类典型的下歪尾，其尾鳍还具有9个手指状分叉，是原始的叉形尾，上面覆盖有整齐排列的鳞质鳍条，表明鳍条之下有强壮的辐状肌附着。”盖志琨表示，鱼类尾鳍的面积和形状被认为是检验鱼类游泳能力的关键指标。其实，该项发现已经不是盖志琨探寻古生物世界收获的第一项成果。他就像一台“古鱼雷达”，能不断探寻遗落掩盖在沧海桑田下的史前遗迹。此前几年，他曾在云南曲靖“古鱼王国”发现了一种生活在4.1亿年前早泥盆世的小鱼——长吻三歧鱼；还有4.1亿年前最原始鸭吻鱼类。去年7月，盖志琨还带领团队在云南楚雄彝族自治州东北部武定县中泥盆世艾菲尔期（大约3.9亿年前）海口组中，发现了多鳃鱼类化石——东方鱼。此外，2021年盖志琨还曾首次发现2.9亿年前的史前巨鲨——瓣齿鲨。

通过化石发现史前古海洋

通过对一系列古鱼类化石开展深入研究，去年4月，盖世琨和团队在江西武宁县志留纪地层中，首次发现距今约4.38亿年的两个盔甲鱼类化石新属种——“俊卿清水鱼”和“刺猬安吉鱼”，这一发现促使他们对该地区展开地毯式搜索。在2002年至今长达20多年的时间里，盖志琨团队在全国10多个省近50个县的地域内先后开展了大量的野外考察，也曾发现了盔甲鱼类化石，而盔甲鱼是我国志留系浅水海相红层中的常见分子。这些丰富的证据足以证明，大约在4.38亿年前，我们国家整个以长江流域为主的广大地区，曾是一片浅海。

“该海域被进一步分为上、下扬子海，两者通过一狭长的水道相连。”盖志琨表示，从种种遗留下来的化石依据推断，今天远在4000公里之外的塔里木盆地并不在现在的位置，而是与我国的华南板块相连，因此两地的古鱼类面貌非常相似。而古生物化石证据在证明大陆漂移假说的过程中起了非常关键的作用。“盔甲鱼是一类营底栖滤食性生活的鱼类，主要生活环境为靠近古陆边缘的浅海地带，根据现有化石记录，特列奇期早期的鱼类化石总体上沿华夏古陆和滇黔古陆的北缘分布，进一步印证了在4.38亿年前的志留纪早期，我国以长江流域为主的广大地区曾是一片广阔的海洋——扬子海。”

提出人类起源新理论

探究人类起源，一直是全球各领域科学家们孜孜以求的方向。人们一直相信，人类是从猿类演变而来，而盖志琨通过在古生物领域的深耕探究，提出了另一个更有科学依据的理论。去年，盖志琨研究团队首次揭示人类的中耳曾经是鱼类用来呼吸的鳃。“人类中耳包括鼓膜室、传导声音的3块听小骨和通向口腔的咽鼓管等，是人类拥有灵敏听觉的秘诀所在。”盖志琨说，目前已经有充分胚胎和化石证据证明，人类的中耳是从鱼类的喷水孔演化而来。

长吻三歧鱼化石。

2002年起，盖志琨团队在浙江长兴距今4.38亿年前的志留纪早期海相红层中开展野外工作，并在这里找到了一种最为原始的真盔甲鱼化石，后来把它命名为曙鱼。2006年，研究团队应用三维重建软件对曙鱼的脑颅进行三维虚拟复原，在只有指甲大小的脑颅里，几乎重现了曙鱼所有脑区、感觉器官及头部神经与血管的通道。通过对曙鱼脑颅三维虚拟模型的深入研究发现，盔甲鱼类的鳃弓跟脑颅愈合成一个主要起防护作用的头甲，并发现了眼睛之后的第一鳃囊。“虽然发现了鳃囊，但是要想证明它是一个具有正常呼吸功能的鳃，还缺少整个证据链条中的最后一环，即找到在该鳃囊中存在鳃丝的化石证据。”为了获取最关键的化石证据，盖志琨带领团队又来到云南曲靖早泥盆世地层开展了长达数年的野外发掘工作。2017年，经过研究团队持续不懈的努力，终于在曲靖面店水库附近西山村组深灰色粉砂岩中，首次采集到了在第一鳃囊中完整保存鳃丝印痕的宽甲鱼的化石，进一步证明了盔甲鱼的第一鳃囊是具有正常呼吸功能的鳃，从而为脊椎动物喷水孔的起源提供了最为确切的解剖证据和化石证据。

／幕后 ／

每天凌晨4点上岗

沉迷化石已11年

在古生物研究领域，盖志琨凭借自己的努力，逐步取得了一些成果。但他谦虚地将功劳归于好运。2012年盖志琨学成归国后，除野外科考之外，他几乎每天都会在凌晨4点走进办公室，一头扎进4亿年前的古鱼类化石里，一丝不苟地在这些化石中间寻找着生命演化的蛛丝马迹。

1978年，出生于山东省招远市的盖志琨家境并不富裕，小小年纪的他就立志要发奋读书改变命运。1998年考入山东矿业学院（现山东科技大学），2002年考入中科院古脊椎所攻读硕士学位，开始从事中国的盔甲鱼类研究。阴差阳错地与盔甲鱼结缘，起初他还不清楚自己对这个领域是不是有兴趣，但他始终坚信一个简单的道理——你要先把事情做到极致，才能谈是不是有兴趣。

奔波在野外科考的盖志琨。

在盔甲鱼类的演变史中，该类化石绝大部分发现于中国，因此中国在解决一些重大的演化问题上有着得天独厚的优势。然而，与欧美的骨甲鱼类相比，中国盔甲鱼类研究比西方整整晚了半个世纪。盖志琨在接手盔甲鱼研究的时候，虽然当时已经发现了五六十种盔甲鱼类，但他依然面临两大历史遗留的世纪难题，即盔甲鱼类的脑颅内部解剖和头后身体解剖。为了解决这一难题，盖志琨每年都独自一人前往浙江长兴一带寻找化石，在那里一待就是几个月。“对古生物学家来说，野外就是你最大的实验室，像搞物理化学实验一样，要面临许多次失败，但只要不轻言放弃，持之以恒地做下去，总有一天你会有收获！”在过去11年里，盖志琨带领年轻团队风餐露宿进行野外科考，南至海南保亭，西至西藏阿里无人区，东至浙江长兴，西北至新疆阿勒泰，东北至黑龙江双鸭山，西南至中越边境，积累了大量早期鱼类的化石材料。（观海新闻/青岛早报记者 钟尚蕾 图片均由受访者提供）

关键词：