科学家探查了一种3.8亿年前南极鱼类的颅骨内部，该鱼类与首批登陆动物亲缘关系密切，这一发现揭示了生命如何开始从水域向陆地迁移的惊人线索。利用先进的中子成像技术，研究人员发现 *Koharalepis jarviki* 具有适应水面附近生活的特征，包括颅骨上的孔洞（可能有助于其吞咽空气）以及一个与昼夜节律相关的感光器官。
利用先进的中子成像技术，科学家检查了 Koharalepis jarviki 的头骨和脑颅，这是一种生活在泥盆纪的大型掠食性鱼类，泥盆纪常被称为“鱼类时代”。该化石发现于南极洲的拉什利山脉地区，是目前已知的唯一同类标本。
高科技成像揭示远古解剖结构
研究团队使用无损扫描方法观察化石内部，研究了那些隐藏了数亿年的结构。
弗林德斯大学研究员、发表在《生态学与演化前沿》上的新文章合著者 Alice Clement 博士表示：“这件珍贵的化石属于卡诺温鱼科（Canowindridae），突显了澳大利亚和南极洲之间的古老联系。”
来自科学与工程学院的 Clement 博士说：“研究泥盆纪鱼类时代的此类标本非常重要，当时水域中充满了像这样与陆生动物（四足动物）密切相关的掠食性肉鳍鱼。”
Koharalepis 属于卡诺温鱼科，这是一群曾经生活在东冈瓦纳大陆的鱼类，其化石如今在南极洲和澳大利亚均有发现。科学家认为这些鱼是最早的四足脊椎动物的近亲，后者后来演化成了陆生动物。
从水生到陆生过渡的线索
第一作者、弗林德斯古生物学实验室的博士生 Corinne Mensforth 表示，这块化石特别珍贵，因为它保存了头骨的内部骨骼。
“我们选择重点研究 Koharalepis，因为它是整个科中唯一保存了头骨内部骨骼的化石，这为我们了解其脑颅和神经解剖结构提供了宝贵的见解。”
扫描结果显示，这种鱼的大脑与那些涉及从水生到陆生生命演化过渡的物种具有相似之处。
“我们发现证据表明，Koharalepis 的大脑与那些处于脊椎动物从水生到陆生过渡阶段的鱼类相似。
“我们还发现了适应水面附近生活的特征，包括头骨顶部用于额外进气的开口，以及大脑内用于探测光线和昼夜节律的器官。”
研究人员认为，这些特征可能有助于该动物在浅水环境中生存，在那里，获取水面附近的氧气至关重要。
远古掠食者不只依赖视觉
这项研究还揭示了 Koharalepis 在其环境中的可能行为。这种鱼体长约 1 米，很可能是一种在淡水系统中捕猎较小动物的伏击型捕食者。
“体长约 1 米的 Koharalepis 是一种伏击型捕食者，捕食环境中的其他较小动物，由于眼睛相对较小，它必然严重依赖其他感官来捕获猎物。”
弗林德斯大学名誉教授 John Long 曾参与 1992 年首次描述 Koharalepis 的早期研究，他表示，现代成像技术使得在不损坏化石的情况下研究内部结构成为可能。
他说：“这使我们能够了解 Koharalepis 的一些行为、适应性及其与环境和其他类四足鱼类的亲缘关系——以及鱼类如何在约 3.85 亿年前首次离开水域在陆地上生活。”
这些新发现为脊椎动物如何从水生生物演化成能够在陆地上生活的动物提供了又一个重要的拼图。
这项题为《通过同步加速器和中子断层扫描揭示南极洲晚泥盆世肉鳍鱼 Koharalepis jarviki（四足形类；卡诺温鱼科）的新数据》（2026）的研究，由 Corinne L Mensforth、John A Long、Joseph J Bevitt（ANSTO 澳大利亚中子散射中心）和 Alice M Clement 撰写，发表在《生态学与演化前沿》上。
该研究由澳大利亚研究理事会（DP 200103398）资助，并得到了 Matthew McCurry 博士（澳大利亚博物馆）和澳大利亚核科学技术组织的 Anton Maksimenko 的额外协助。