中科院團隊發現3.9億年前肺魚化石

發佈日期:2022 年 04 月 13 日 14:57
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(本報綜合)肺魚同其他魚類相比,與包括人類在內的四足動物有著更近親緣關係,它通常具有特化的發達齒板及自接型頜骨,加上強大的咬合力,非常適合捕食帶殼的無脊椎動物。

不過,這一傳統認知被中國科學院古脊椎動物與古人類研究所(中科院古脊椎所)朱敏院士團隊最新一項古魚化石發現研究改寫,他們在“古魚王國”雲南曲靖的會澤縣發現一件“吃軟不吃硬”的肺魚新屬種化石,距今約3.9億年,命名為“會澤滇雙翼魚”。

研究團隊發現,會澤滇雙翼魚擁有一種全新齒板類型,特殊的構造使其可能無法像其他肺魚那樣取食質地堅硬的帶殼食物,而可能採用吸食等方式取食水生軟體動物甚至其他魚類。這項古生物研究重要成果論文,近日在國際學術期刊《系統古生物學》在線發表。

為釐清早期肺魚系統發育關係提供新材料

論文第一作者、中科院古脊椎所博士研究生羅彥超介紹說,會澤滇雙翼魚化石採自云南曲靖會澤縣中泥盆世(約3.9億年前)地層,其屬名“滇雙翼魚”取自云南省的古稱“滇”與肺魚類常用屬名後綴“雙翼魚(因其具有兩個背鰭而得名)”,種名則用化石發現地會澤命名。

會澤滇雙翼魚的正型化石標本為一件頭部標本,保存有近乎完整的顱頂甲、齒板、犁骨、副蝶骨與部分腦顱。研究團隊借助高精度計算機斷層掃描(CT)設備與三維復原技術,建立該化石標本的內部感覺管系統與骨片結構的三維模型,並通過詳細的形態學研究與系統學分析認為,會澤滇雙翼魚化石層位代表以海灣為主的沉積環境。

論文通訊作者朱敏院士表示,會澤滇雙翼魚是中國迄今發現的第9種泥盆紀肺魚,同時也是曲靖“古魚王國”的又一新成員。本次研究不僅填補了會澤地區泥盆紀魚類化石記錄的空白,這一肺魚新屬種的發現也為釐清早期肺魚系統發育關係提供了新的材料,為認識泥盆紀肉鰭魚類的早期演化與輻射“打開了一扇新的窗戶”。

全新齒板類型導致會澤滇雙翼魚“吃軟不吃硬”

論文作者、中科院古脊椎所喬妥副研究員指出,肺魚的齒板是由內翼骨與前關節骨特化形成,是肺魚的標誌性結構,在肺魚的分類學和系統學研究中具有重要作用。

古生物研究國際同行2006年曾根據肺魚齒板牙齒以及齒質是否存在重吸收作用將齒板分為四類,會澤滇雙翼魚的齒板與這四種已發現的類型均不同,代表了一種全新的齒板類型。這種特殊的構造,使得其上下頜只能進行較鬆散的咬合,因此,會澤滇雙翼魚可能無法像其他肺魚那樣取食質地堅硬的帶殼食物,不能“吃硬”。研究團隊推測,會澤滇雙翼魚可能採用吸食等方式取食水生軟體動物甚至其他的魚類,只能“吃軟”。

她表示,長久以來,肺魚上顎前端的骨片是犁骨還是膜質腭骨一直存在爭議。此次研究還探討了肺魚上顎骨片的同源性,研究團隊通過會澤滇雙翼魚的發現,支持了肺魚上顎前端的骨片是犁骨而不是膜質腭骨的假說。

四足動物祖先與肺魚4.2億年前“分道揚鑣”

羅彥超說,魚一般生活在水中,用鰓呼吸,但肺魚不僅能用鰓呼吸,還能通過類似於肺的魚鰾直接呼吸而得名。憑藉這項特殊技能,肺魚可以擺脫水的束縛,在旱季時鑽入泥土,包裹在分泌物形成的繭中存活數月甚至更長時間,待雨季來臨再回水中暢遊。

雖然肺魚與四足動物構成“姊妹群”,比其他魚類親緣關係要近,但早在4.2億年前的早泥盆世,四足動物祖先便與肺魚這個“親戚”“分道揚鑣”了,約3.6億年前,四足動物演化出肺並征服陸地,而繼續生活在水中的肺魚則以另一種方式擺脫了水的束縛。

喬妥稱,肺魚起源於早泥盆世早期,隨後快速分化,其多樣性在晚泥盆世達到頂峰,但在泥盆紀以後,肺魚的多樣性和演化速率逐漸降低,現生肺魚僅剩下非洲肺魚、南美肺魚和澳洲肺魚三個屬。因此,肺魚也是一種重要的“活化石”,其化石記錄在整個地史時期都有較好保存,肺魚身體結構的變化連續展現出它們從海洋到陸地淡水環境的適應過程。(完)

 

來源:中新網

編輯:Hong


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