由於發現了古代肺魚的化石遺迹，為地球上陸棲四足生物的起源提供了一個缺失的環節，動物大腦和神經系統的進化已經被追溯到4億多年前。為了更好地了解肺魚的大腦發育，由澳大利亞弗林德斯大學領導的一個國際團隊將六種古生代肺魚（Dipnoi）化石的頭顱內膜的綜合三維模型與倖存的陸生脊椎動物姐妹物種的大腦空間進行了對比。
據首席科學家、弗林德斯大學的Alice Clement博士說，這可能有助於解釋最早的四足動物，它們最終用四條腿從水中進化到陸地。
這一發現發表在國際期刊《eLife》上，揭示了這些肉鰭亞綱（Sarcopterygii）的進化歷史，揭示了嗅覺區似乎比後腦更具可塑性，並在幾個分類群中經歷了急劇的伸長。
“我們的發現表明，肺魚的大腦在它們4億年的歷史中一直在不斷進化，但這表明它們可能一直依靠嗅覺而不是視覺來導航它們的環境。”弗林德斯大學生態學和進化（古生物學）研究實驗室的Clement博士說：“這與其他魚類相當不同，它們使用視覺的能力要強得多。”
她表示：“了解肺魚的大腦在整個進化歷史中的變化，有助於了解最早的四足動物（我們的陸地祖先）的大腦可能也是什麼樣子的–這可以讓我們了解哪些感官比其他感官更重要（如視覺與嗅覺）。”
在這項研究中，來自澳大利亞的研究人員與英國、加拿大和瑞典的合作者一起，使用強大的成像方法來虛擬重建這些大腦模型。
來自蘇格蘭愛丁堡大學的高級作者Tom Challands博士說，正在進行的工作在廣泛的進化和古生物學科學中具有重要意義。
他說：“這篇論文有效地將已知的肺魚內髒的數量增加了一倍，因為它們的保存質量經常被化石壓碎或打破，而大腦本身的保存潛力非常差，目前在任何肺魚化石中都不知道。肺魚從泥盆紀到今天已經持續了4億多年，為最早的四足動物的狀況以及它們自身的進化歷史提供了獨特的見解。”
通過使用X射線斷層掃描作為古生物學工具，可以對六種古生代肺魚（Iowadipterus halli、Gogodipterus paddyensis、Pillarhynchus longi、Griphognathus whiteei、Orlovichthys limnatis和Rhinodipterus ulrichi）的顱內模進行非破壞性研究。這些化石來自澳大利亞、美國、俄羅斯和德國。
這六塊化石和兩個現存的分類群被納入一個12個分類群的數據集，使用17個變量進行多變量形態分析。
“研究我們的‘腥味表親’肺魚繼續幫助我們了解魚類如何在大約3.5億年前首次離開水，開始成為陸地動物（四足動物），以及後來的人類。也許它們的一些神經系統特徵仍然留在我們身上，”Clements博士說。