一個多世紀前，一塊3.19億年前的魚化石在英國一煤礦中被發(fā)現(xiàn)。它的頭骨顯微CT掃描圖表明，這是保存完好的迄今世界上最古老脊椎動物大腦。

Coccocephalus wildi的頭骨化石，這是一種3.19億年前在河口游弋的早期輻鰭魚。圖片來源：物理學(xué)家組織網(wǎng)

據(jù)掃描，該大腦及其腦神經(jīng)大約有2.5厘米長，屬于已經(jīng)滅絕的早期輻鰭魚綱下的Coccocephalus wildi（以下簡稱C.wildi）。美國密歇根大學(xué)主導(dǎo)了這項研究，相關(guān)論文近日發(fā)表在《自然》雜志上。

研究作者表示，這一發(fā)現(xiàn)為人們了解今天存活的主要魚類，即射線鰭魚的神經(jīng)解剖結(jié)構(gòu)及其早期進化過程打開了一扇窗。

研究人員認為，C.wildi是一種早期的輻鰭魚，大小與鯛魚相當(dāng)（15—20厘米長），生活在河口，很可能以小型甲殼類、水生昆蟲和頭足類動物為食。射線鰭魚的脊骨和鰭由稱為射線的骨桿支撐。

當(dāng)魚死后，其大腦和腦神經(jīng)的軟組織在石化過程中被一種致密的礦物取代，這種礦物以精致的細節(jié)保存了它們的三維結(jié)構(gòu)。

鰭魚在大腦的早期形成過程中表現(xiàn)出一種不同尋常的特征。胚胎神經(jīng)管通過前腦背壁的外翻（向內(nèi)折疊）生長。這導(dǎo)致前腦形成在兩個不包圍腦室（充滿腦脊液的空腔）的實心半球中。這與所有其他脊椎動物的早期大腦發(fā)育都不同，例如哺乳動物、鳥類和爬行動物。

但研究人員發(fā)現(xiàn)，C.wildi并非如此，它是輻鰭魚中唯一沒有表現(xiàn)出其群體典型大腦發(fā)育的例子。它的大腦以與其他脊椎動物相同的方式發(fā)育，使其不同于所有現(xiàn)存的輻鰭魚。研究人員說，C.wildi沒有外翻前腦，這一特征是該群體后期進化而來。

軟組織，如大腦，通常腐爛得非常快，這意味著身體這些部位的化石所剩無幾。這就是為什么在博物館中保存的大多數(shù)化石都是身體的堅硬部分，例如骨骼、牙齒和貝殼。因此這一偶然發(fā)現(xiàn)也為保存脊椎動物化石中的軟組織提供了新見解。