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作者:孫自法 來源:中國新聞網 發布時間:2021/8/2 14:47:04
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中國學者研究發現最古老三尖魚類:4.19億年前“劉氏鐮角魚”

 

中新網北京8月2日電 (記者 孫自法)古魚化石研究長期以來一直備受學界關注。

國際學術期刊《歷史生物學》近日在線發表中國科學院古脊椎動物與古人類研究所(科院古脊椎所)最新古魚化石研究成果論文顯示,該所科研人員在云南曲靖新發現約4.19億年前的盔甲魚類三尖魚科一個新屬種,命名為“劉氏鐮角魚”。劉氏鐮角魚屬名指示其角與內角組合呈成鐮刀狀,種名則獻給該化石發現者、也是研究盔甲魚類第一人劉玉海先生。

專家稱,劉氏鐮角魚是目前已知最古老、最原始的三尖魚科成員,它的發現豐富了三尖魚科的形態特征,為探討盔甲魚類在4.19億年前的適應輻射提供了關鍵材料,同時,對于研究三尖魚科的起源、多樣性和古地理分布,以及探討盔甲魚類角和吻突的形態功能也具有重要意義。

成果論文通訊作者、科院古脊椎所蓋志琨副研究員介紹說,鐮角魚在大的分類上屬于無頜類盔甲魚亞綱,目前僅有一塊比較完整的化石,是劉玉海先生上世紀80年代在有“古魚王國”之稱的曲靖開展野外考察時發現,發現地點位于曲靖古城的南城門附近。“該片區域早已變成了城市中心的著名文化景點,以后很難再發現新的化石材料了”。

盔甲魚類是一類已滅絕的“戴盔披甲”的甲胄魚類,目前僅發現于中國和越南北部的志留—泥盆紀地層,具有濃厚的土著色彩。作為有頜類干群的一支,對盔甲魚類的研究能幫助人們了解有頜類關鍵的特征的演化。三尖魚科隸屬于盔甲魚亞綱真盔甲魚目,最初發現于廣西象州縣大樂鎮,因模式種大眼三尖魚具有一個尖狀吻突與一對側向延伸的尖角而得名。

三尖魚科是真盔甲魚目中比較特化的類群,對了解早泥盆世盔甲魚類的輻射演化與生態多樣性具有非常重要的意義。然而,由于標本稀少及保存的不完整,目前學界對該科仍知之甚少,尤其是翼角魚與三尖魚細長的翼角與吻突的起源和功能,一直存在爭議。因此,任何有助于了解三尖魚科形態的信息都可能幫助厘清這些問題。

蓋志琨表示,劉氏鐮角魚的發現為解決上述問題提供新的線索。新屬種的主要特征是頭甲近三角形;吻緣具有明顯的吻角但無吻突;具有發育的角和內角,且二者夾角約為90度(呈鐮刀狀);中背孔呈裂隙形(長寬比大于6);感覺管系統為典型的真盔甲魚型;頭甲側緣光滑;頭甲紋飾由顆粒狀的瘤點組成。

為探究鐮角魚的系統位置,最新研究對以往的矩陣數據進行擴增,并運用支序系統學方法對盔甲魚類的系統發育關系進行分析,結果表明,鐮角魚、翼角魚、三尖魚共同組成一個單系——三尖魚科。鐮角魚明顯的吻角,以及角和內角組合呈現的鐮刀狀,均可作為三尖魚科重要的鑒別特征。新的分支系統圖表明,鐮角魚代表了目前已知的三尖魚科的最原始的成員,其吻角和近于90度的鐮角很可能指示鐮角魚屬是憨魚屬向三尖魚屬和翼角魚屬演化的中間過渡類群。

發現劉氏鐮角魚化石的層位是云南曲靖早泥盆世洛霍考夫期(大約4.19億年前)西山村組,而三尖魚科其他兩個屬三尖魚與翼角魚則均來自4.1億年前的布拉格期。因此,劉氏鐮角魚也代表了目前已知的最古老、最原始的三尖魚類。

該文第一作者、科院古脊椎所碩士研究生孟馨媛稱,云南曲靖泥盆世的西山村組中的多鰓魚類十分豐富,目前已經發現命名11個種,被稱為多鰓魚-寬甲魚組合或西山村組合,代表了盔甲類在早泥盆世的第一次適應輻射。

第一次適應輻射以多鰓魚目的中背棘的形態多樣性演化最為引人注目。例如除多鰓魚、寬甲魚和壩魚具有常規的中背棘外,高棘四營魚和升高聳刺魚演化出高聳尖刺狀的中背棘,惠清駝背魚則演化出刀刃狀中背脊。

此次在西山村組中發現最古老的三尖魚類鐮角魚和之前發現的華南魚類王冠魚,表明三尖類和華南魚類早在洛霍考夫期早期就已經開始分化,但直到布拉格期,它們才迎來盔甲魚類在早泥盆世第二次演化高峰,也是最后一次適應輻射,從此整個盔甲魚類便開始衰落,一直到泥盆紀末期全部滅絕。

這第二次、也是最后一次適應輻射,則以吻突和角在真盔甲魚目、多鰓魚目和華南魚目三個主要類群的平行演化為顯著特征,演化出形態各異的吻突和角,例如鴨吻魚科、三岐魚科和三岔魚科演化出扁平寬大蘑菇狀吻突,有時具刺或大結節,而三尖魚科和華南魚科則演化出細長的長矛狀吻突,角則演化出側向延伸類似飛機機翼的翼狀角。

與之相反的是,布拉格期的多鰓魚類的多樣性則突然下降,只有兩種體型特別巨大的多鰓魚類幸存了下來,分別是來自四川的碩大東方魚和來自越南的班潤魚。

 
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