李柔義小頭魚生態(tài)復(fù)原圖。李柔（俞涵昕 繪）
李柔義小頭魚頭甲（A-C）與軀甲（C-D）化石的掃描電鏡照片
（神秘的地球uux.cn報(bào)道）據(jù)曲靖日?qǐng)?bào)（朱敏）：化石是指保存在巖石中的遠(yuǎn)古生物的遺體、遺跡和死亡后分解的頭魚有機(jī)物分子。通過對(duì)化石的古魚發(fā)現(xiàn)與研究，古生物學(xué)家給我們呈現(xiàn)了一幅從生命起源到人類出現(xiàn),袖珍長(zhǎng)達(dá)30多億年的生命演化恢弘長(zhǎng)卷，嘗試解答“我們是李柔誰，我們從哪里來，義小億年我們到哪里去”的頭魚千年哲學(xué)命題。化石的古魚保存有很多限制條件，只有極少的袖珍遠(yuǎn)古生物有機(jī)會(huì)留下它們的遺體或遺跡。大個(gè)頭脊椎動(dòng)物的李柔骨頭較大，更能抵御各種物理、義小億年化學(xué)或生物的頭魚磨蝕或破壞，保存為化石的古魚概率就會(huì)高些；而一些小個(gè)頭的脊椎動(dòng)物，它們的骨骼要么仍是軟骨，要么非常纖細(xì)，因此很難成為化石。即使成為化石，也不太容易被發(fā)現(xiàn)或被鑒別出來。今天的《一周一魚》要給大家介紹的就是一條難得的、體長(zhǎng)僅1厘米多的袖珍古魚。
曲靖“古魚王國(guó)”里面的魚類形形色色，最早被發(fā)現(xiàn)的是其中無頜的盔甲魚類，它們的腦袋被包裹在一整塊骨質(zhì)盾甲中，長(zhǎng)度從3厘米至30厘米不等，形狀各異，質(zhì)地厚重，因此比較容易保存和辨認(rèn)；之后引起國(guó)際學(xué)術(shù)界重視的是“古魚王國(guó)”里的胴甲魚類。我們熟悉的絕大多數(shù)動(dòng)物都是有頜類，也就是長(zhǎng)有上頜和下巴的脊椎動(dòng)物，如“靑草鰱鳙”四大家魚，如鳥類，如大熊貓、金絲猴，當(dāng)然還包括我們?nèi)祟愖约骸６鄶?shù)學(xué)者認(rèn)為，胴甲魚類是最原始的有頜脊椎動(dòng)物。像無頜的盔甲魚類一樣，胴甲魚類的頭部和肩胸部也披有盾甲，但并非“鐵板一塊”，而是由許多骨片拼成，頭和軀甲之間有活動(dòng)的頸關(guān)節(jié)。胴甲魚類的胸鰭與眾不同，外面包裹著甲片，頗有些類似節(jié)肢動(dòng)物的附肢。
中國(guó)南方是胴甲魚類的起源地，最原始的胴甲魚類被稱為云南魚類，最早就發(fā)現(xiàn)在曲靖的寥廓山和翠峰山上。20世紀(jì)60年代，老一輩古魚類學(xué)家劉玉海、張國(guó)瑞先生等第一次踏足翠峰山麓的西屯村時(shí)，風(fēng)化出來的這些云南魚類軀甲化石就像一個(gè)個(gè)小烏龜殼散落在田間路旁。直到今天，云南魚類化石仍然僅在中國(guó)南方和越南北方發(fā)現(xiàn)過，是地方性色彩很濃的一類魚，具有重要的古生物地理學(xué)意義。從3.9億年前中泥盆世開始，以中華魚類和真胴甲魚類為代表的一些更進(jìn)步的胴甲魚擴(kuò)散到世界其他地區(qū)，迅速成為泥盆紀(jì)“魚類時(shí)代”古海洋中的常見和代表性魚類。
我們今天文章的主角，李柔義小頭魚（Minicrania lirouyii）就介于上述原始的云南魚類和進(jìn)步的中華魚類及真胴甲魚類之間，具有重要的演化意義。小頭魚化石發(fā)現(xiàn)于寥廓街道天池社區(qū)古城墻腳下的土黃色泥巖和泥質(zhì)粉砂巖中，它的頭長(zhǎng)只有2毫米多一點(diǎn)，可能是頭部絕對(duì)大小最小的化石脊椎動(dòng)物之一。小頭魚的頭甲和軀甲分散保存，剛發(fā)現(xiàn)時(shí)混雜在一些大個(gè)體魚化石的骨片中間。回到實(shí)驗(yàn)室后，這些不起眼的化石在顯微鏡下被一一鑒別出來，并通過電子顯微鏡對(duì)細(xì)微結(jié)構(gòu)進(jìn)行觀察。加上披著鱗片的身體和尾部，小頭魚總的體長(zhǎng)也只有1厘米多，是一種非常袖珍的古魚。
1993年我前往法國(guó)自然歷史博物館開展博士后研究工作，主攻胴甲魚類的形態(tài)學(xué)與系統(tǒng)學(xué)，合作導(dǎo)師是法蘭西科學(xué)院院士Philippe Janvier教授，小頭魚是我博士后研究的一個(gè)重要課題。其間，我就待在Janvier的辦公室里，每天都能與合作導(dǎo)師交流切磋。這間辦公室是20世紀(jì)30年代裴文中院士在巴黎求學(xué)時(shí)待過的辦公室，Janvier每每提起此事，我都能感受到他對(duì)中國(guó)古生物學(xué)界的友情，自己身處其中，也倍感榮幸與激勵(lì)。經(jīng)過研究，小頭魚處于胴甲魚演化的一個(gè)關(guān)鍵位置，它既不能歸入最原始胴甲魚云南魚類之中，也不屬于更進(jìn)步的中華魚類和真胴甲魚類，代表了它們之間的一個(gè)過渡環(huán)節(jié)。從整體模樣上看，小頭魚與云南魚類非常相像，眼睛背位，有一個(gè)明顯的眶前洼（preorbital depression），附肢關(guān)節(jié)簡(jiǎn)單。我們當(dāng)時(shí)最驚訝的是，小頭魚除了具有眶前洼之外，還同時(shí)具有眶前凹（preorbital recess）。眶前凹過去僅在中華魚類和胴甲魚類中間發(fā)現(xiàn)，是鼻囊的居所，而眶前洼曾被認(rèn)為是眶前凹的同源結(jié)構(gòu)。眶前凹與眶前洼在同一條魚上被發(fā)現(xiàn)，也就證偽了它們是同源結(jié)構(gòu)的假說。不過小頭魚的附肢關(guān)節(jié)簡(jiǎn)單，附肢很可能像云南魚類那樣并不分成遠(yuǎn)、近兩節(jié)，這些都說明小頭魚還沒有演化到中華魚類和真胴甲魚類階段。
胴甲魚類的軟骨內(nèi)顱由于沒有骨化，很難保存為化石，因此這個(gè)類群的內(nèi)顱結(jié)構(gòu)一直是研究盲區(qū)。小頭魚雖然個(gè)頭小，但得益于特殊的化石保存方式，通過對(duì)它的細(xì)致觀察，我們多少能窺知一些胴甲魚類的內(nèi)顱結(jié)構(gòu)。李柔義小頭魚被正式報(bào)道之后，1999年小頭魚的另一個(gè)種和一個(gè)未定種又在越南北部靠近中越邊境的兩個(gè)地點(diǎn)被發(fā)現(xiàn)，為兩個(gè)區(qū)域的泥盆紀(jì)地層對(duì)比提供了重要的古魚類學(xué)證據(jù)。
分類位置：盾皮魚綱，胴甲目模式產(chǎn)地：曲靖市麒麟?yún)^(qū)寥廓街道天池社區(qū)層位與年代：泥盆系下泥盆統(tǒng)西山村組，約4.18億年前命名人與命名時(shí)間：朱敏、Janvier，1996年