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云南孔骨鱼化石:肉鳍鱼类起源中国说再获验证

收藏 打印 发给朋友 来源: 中国化石网 网站编辑:杨毅
热度216票 浏览1031次 时间:2012年4月11日 10:25

最早的现代型空棘鱼——云南孔骨鱼复原图 Brian Choo绘

作为肉鳍鱼类的一支,空棘鱼与陆生脊椎动物有着密切的亲缘关系,在四足动物起源研究中扮演着关键的角色。

中科院古脊椎动物与古人类研究所研究员朱敏等人,在云南昭通早泥盆世布拉格期地层中,发现了迄今为止最早的空棘鱼化石——云南孔骨鱼。

朱敏等人发现的这种空棘鱼,在学界被称为“解剖学意义上的现代型空棘鱼”。此前,最早的“解剖学意义上的现代型空棘鱼”化石,出自距今约3.9亿年的中泥盆世晚期地层中。而此次发现的云南孔骨鱼生活在距今约4.1亿年前,从而将此类化石记录推前了约1700万年。

4月10日,英国杂志《自然—通讯》报道了朱敏等人的这一最新发现。

解剖学意义上的现代型空棘鱼

空棘鱼类出现于泥盆纪,三叠纪时一度相当繁盛,但至今仅有2种:非洲拉蒂迈鱼和印尼拉蒂迈鱼。

1938年,第一条现生空棘鱼——非洲拉蒂迈鱼,在非洲海岸被捕获后,人们在这种“活化石”身上发现了一个有趣的现象:空棘鱼类自泥盆纪经历了一次快速辐射演化后,其演化几乎停滞了下来。在此后几亿年的历史时期内,其身体形态并没有太大改变。

这种演化停滞,使“活化石”拉蒂迈鱼与其几亿年前的祖先在解剖特征上十分相似。

也正是由于这一现象,该空棘鱼化石被称为“解剖学意义上的现代型空棘鱼”。

那么,这些早期的空棘鱼是何时出现的,又是什么时候开始呈现出演化的保守性的呢?

由于化石记录的不完整,学术界对空棘鱼类更早的演化历史知之甚少,对这些问题很难给出相对明确的答案。

一段不解的中国之缘

“中国南方古地理区域一直被认为是肉鳍鱼类的起源中心,”朱敏说,“近十余年来,我们在这里发现了大量的珍贵化石。”

这些化石的发现,填补了硬骨鱼类早期演化阶段“缺失的环节”,为揭示硬骨鱼纲起源之谜提供了关键资料。

遗憾的是,泥盆纪空棘鱼类的化石记录在我国南方仍一直是个空白。

朱敏介绍说:“因此,我们在中国南方组织了多次有针对性的发掘,终于发现了两件空棘鱼标本,分别为头颅的前段与后段。”

新发现的标本,与1927年德国著名古生物学家叶格尔在德国中泥盆世地层中发现的艾菲尔孔骨鱼相似。

对艾菲尔孔骨鱼的研究是叶格尔在德国进行的最后几项古生物学工作之一,但那时“活化石”拉蒂迈鱼还没有被发现,使叶格尔在生前不可能进行当下这种对比性研究。

在发现艾菲尔孔骨鱼的第二年——1928年,叶格尔远赴中国,受聘为当时的国立中山大学矿物地质学系主任兼两广地质调查所古生物股股长。

他此行的目的之一,就是要组织开展中国古生代的鱼类研究。

然而,遗憾的是,次年他在北京参加中国地质学会会议期间因病去世,与中国古生代鱼类擦肩而过。

据记者了解,云南孔骨鱼与艾菲尔孔骨鱼是同属中的两个种,分别来自中国与德国,而来自中国的云南孔骨鱼年代更早,指示了泥盆纪时空棘鱼类从中国到德国的扩散方向。

分类学位置得到初步确认

与拉蒂迈鱼相似,艾菲尔孔骨鱼具有加长的眶区和眶前区。不过,由于仅发现了头颅前段,孔骨鱼在空棘鱼类中的分类位置还不能借此得到确定。

在对云南孔骨鱼的研究过程中,朱敏等人使用了最新的高精度CT技术,对云南孔骨鱼的耳区进行了扫描与三维重建。

扫描与重建的结果,为确定孔骨鱼系统学位置提供了关键资料。在新的系统发育分析中,孔骨鱼的分类学位置得到了初步确认:它属于“解剖学意义上的现代型空棘鱼”。

这一结果亦表明,空棘鱼类在其演化初期,就已具有目前现生空棘鱼的基本特征。也就是说,从那时起,它们的演化速度已开始减缓。 谈及该成果的学术意义,朱敏表示,从对空棘鱼的研究上看,云南孔骨鱼的发现表明,空棘鱼类具有一个非常快速的早期分化阶段,而后期演化的保守程度比我们过去预想的还要大。

从鱼类起源上看,新化石填补了中国南方早泥盆世空棘鱼化石记录的空白,也再次印证了中国南方古地理区域是肉鳍鱼类起源中心的假说。

此外,早期空棘鱼类和爪齿鱼类,分别在澳大利亚和中国南方同期地层中出现,也指示了东冈瓦纳板块和华南板块在布拉格期具有紧密的古地理联系。


洪蔚 中国科学报

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