辽西晚侏罗世地层出土的新化石为蝾螈类演化提供新证据

蝾螈类属于原始的两栖动物,在研究包括人类自己在内的四足动物的起源与演化方面具有重要意义。近年来,中国中生代地层中一系列的化石发现为研究蝾螈类的起源与早期演化提供了不可或缺的古生物证据。2012年3月13日,北京大学与芝加哥大学的科研人员合作研究命名了一个恐龙时代的蝾螈类新属种—建平北燕螈,化石发现于辽西建平附近出露的晚侏罗世地层,研究成果发表在美国科学院院刊PNAS上。

这项研究是由北大地空学院高克勤与芝加哥大学尼尔舒宾教授合作完成的。他们的研究将新发现的蝾螈化石划归蝾螈亚目,代表该亚目最早的化石记录。蝾螈亚目是有尾两栖类两大类群之一(另一类群为隐鳃鲵亚目),包括七个科,557个现生种。此前,蝾螈亚目的最早化石发现于欧洲西班牙的白垩纪地层,距今约114-116百万年。中国辽西的化石产出地层的同位素测年数据为157百万年,将此前的记录推进了约40个百万年。新发现的化石层位的时代明显早于包括义县组(122-129百万年)的热河群,但是稍晚于内蒙古宁城附近的道虎沟层。后一层位的年代为164个百万年,高克勤与舒宾教授2003年曾报道过道虎沟层位中发现的初螈化石(Nature 422:424-428)。

辽西建平新发现的蝾螈类化石包括一批保存完好的标本,体型大小在10厘米左右。这批化石的发现为研究蝾螈类腭区解剖及牙齿构造等重要特征的演化提供了新证据。绝大多数现生蝾螈类颚骨在成年期是缺失的,但是新发现的侏罗纪的蝾螈类却在成年期明显保留了颚骨。现生蝾螈类具有双尖的牙齿,并且齿冠与齿基之间被一明显的弱化带分开,称之为基座型牙齿。令人惊奇的是新发现的晚侏罗世157百万年前的蝾螈类具有单齿尖和非基座型牙齿。这一发现将迫使我们重新考虑这些蝾螈类特征的起源,并重新考虑现生两栖类的演化历史。

辽西化石的新发现为研究确定蝾螈亚目的起源时间提供了重要的化石证据。蝾螈亚目的起源,或者说蝾螈亚目与其紧密相关的隐鳃鲵亚目分化,是蝾螈类演化历史中的一次重要分支演化事件。然而,对于这一重要事件发生的时间的推测则是颇有争议的:法国科学家(Marjanovic and Laurin, 2007)分子钟的研究推测为140百万年(白垩纪),而中美科学家(Zhang Peng and David Wake, 2009)根据线粒体全基因组的研究推测为183百万年(侏罗纪)。而今,辽西建平化石的新发现提供了确凿的化石证据表明140百万年的推测是应与否定的,而183百万年则是更为合理的推测。


北京大学





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