研究称三叠纪腔棘鱼或通过骨化肺部感知水下声音

【通讯社日内瓦讯】 一项基于约2.4亿年前腔棘鱼化石的新研究显示,这类古老鱼类的肺部可能兼具呼吸与听觉功能,其骨化肺部或通过通道与内耳相连,用于感知水下声音。相关成果发表于2026年2月14日《Communications Biology》期刊。

研究由日内瓦自然历史博物馆和日内瓦大学的古生物学团队完成。该团队指出,腔棘鱼属于具有鳍状肢的鱼类,化石记录可追溯至4亿多年前,是研究脊椎动物解剖结构演化的重要类群。曾长期被视为已经灭绝的腔棘鱼,目前在拉蒂梅里亚属(Latimeria)中仍有两种现生物种被确认。

研究人员介绍,化石腔棘鱼体腔内可见一系列大型骨化板块,这些板块呈瓦片状排列,围绕着一个被推测在生前充满气体的内部腔体。此次工作聚焦于来自法国东部中三叠纪地层的两种腔棘鱼——Graulia branchiodonta 和 Loreleia eucingulata——的肺部及内耳结构。

团队利用欧洲同步辐射设施的粒子加速器,对保存状况较好的标本进行了高分辨率成像。结果显示,其中一具化石的骨化肺部保存完整,其末端具有翼状骨质结构。研究人员同时对现代腔棘鱼胚胎进行了比较研究,发现其头骨两侧存在连接听觉和平衡器官的管道。

通过将化石证据与现生腔棘鱼胚胎的观察结果结合,研究团队提出,这些结构可能构成了一个完整的感官系统:骨化肺部捕捉到的声波,经由相关通道传递至内耳,使动物能够在水下感知声音。

参与研究的日内瓦自然历史博物馆及日内瓦大学博士生 Luigi Manuelli 表示,这一假设参考了现代淡水鱼类的类似结构。“在鲤鱼或鲶鱼等物种中,被称为韦伯装置的结构连接鱼鳔和内耳,”他指出,“这一系统使它们能够检测水中的波动,从而实现水下听觉。鱼鳔内的气泡对感知这些波动至关重要,否则波动会直接穿过鱼体而难以被检测。”

研究团队认为,随着现代腔棘鱼祖先逐步适应深海环境,这种依赖肺部或类似结构的听觉系统可能逐渐退化,其肺部也随之萎缩,不再承担原有功能。不过,与内耳相关的部分结构仍被保留下来。

日内瓦自然历史博物馆及日内瓦大学古生物学家 Lionel Cavin 表示,这些残存的解剖特征为理解腔棘鱼的演化历程提供了重要线索,也可能为探讨早期水生脊椎动物的感官演化提供参考。

论文题为《腔棘鱼肺部的双重呼吸和听觉功能》(Dual respiratory and auditory function of the coelacanth lung),作者为 L. Manuelli 等,发表于《Communications Biology》2026年第9卷,文章编号400,DOI 为 10.1038/s42003-026-09708-6。


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