會(huì)澤滇雙翼魚生態(tài)復(fù)原圖。羅彥超 馬萌繪 羅彥超供圖
提起魚,人們的第一印象是它們生活在水中,用鰓呼吸。但是有一類非常特殊的魚,它們不僅能用鰓呼吸,還能通過類似于肺的魚鰾直接呼吸空氣,因而得名“肺魚”。
肺魚起源于4.2億年前的早泥盆世早期,隨后快速分化,其多樣性在晚泥盆世達(dá)到了頂峰。但在泥盆紀(jì)以后,肺魚的多樣性和演化速率逐漸降低,現(xiàn)在僅剩下三個(gè)屬:非洲肺魚、南美肺魚和澳洲肺魚。
不過,中國科學(xué)院古脊椎動(dòng)物與古人類研究所朱敏院士團(tuán)隊(duì)最近有了一項(xiàng)新發(fā)現(xiàn),他們在“古魚王國”云南曲靖的會(huì)澤縣發(fā)現(xiàn)一件肺魚新屬種化石,距今約3.9億年,命名為“會(huì)澤滇雙翼魚”。
會(huì)澤滇雙翼魚是我國迄今發(fā)現(xiàn)的第9種泥盆紀(jì)肺魚,同時(shí)也是曲靖“古魚王國”的又一新成員。這項(xiàng)古生物研究的重要成果,近日在國際學(xué)術(shù)期刊《系統(tǒng)古生物學(xué)》在線發(fā)表。
因?yàn)橐幌盗兄匾~類化石的發(fā)現(xiàn),云南曲靖被稱之為“古魚王國”。產(chǎn)自云南曲靖早泥盆世的奇異魚被認(rèn)為是最原始的肺魚;而楊氏魚與包括奇異魚在內(nèi)的所有肺魚構(gòu)成“姊妹群”。兩者的發(fā)現(xiàn)為研究肺魚類的起源與早期演化提供了關(guān)鍵證據(jù)。
20世紀(jì)80年代,中國科學(xué)院院士張彌曼對奇異魚和楊氏魚的研究也改變了肉鰭魚類的傳統(tǒng)分類體系,在國際上引發(fā)了關(guān)于肉鰭魚類系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系的激烈爭論。
“肺魚也是一種重要的‘活化石’,其化石記錄在整個(gè)地史時(shí)期都有較好的保存,肺魚身體結(jié)構(gòu)的變化連續(xù)地展現(xiàn)出它們從海洋到陸地淡水環(huán)境的適應(yīng)過程。因此,肺魚的研究也有相當(dāng)重要的地層學(xué)意義?!敝烀粽f。
如今,會(huì)澤滇雙翼魚的發(fā)現(xiàn),則讓“古魚王國”的肺魚演化鏈條得以進(jìn)一步延伸。
論文第一作者、中科院古脊椎所博士生羅彥超解釋說,同其他魚類相比,肺魚與包括我們?nèi)祟愒趦?nèi)的四足動(dòng)物有著更近的親緣關(guān)系,二者構(gòu)成“姊妹群”。早在早泥盆世,我們的祖先便與這個(gè)親戚“分道揚(yáng)鑣”了。約3.6億年前,四足動(dòng)物演化出肺并征服陸地,而肺魚則繼續(xù)生活在水中,以另一種方式擺脫了水的束縛。
“憑借能夠直接在空氣中呼吸的特殊技能,肺魚可以擺脫水的束縛,在旱季時(shí)鉆入泥土,將自己包裹在分泌物形成的繭中存活數(shù)月甚至更長的時(shí)間,待雨季來臨時(shí)再回到水中暢游?!绷_彥超說。
新發(fā)現(xiàn)的會(huì)澤滇雙翼魚的屬名“滇雙翼魚”,取自云南省的古稱“滇”與肺魚類常用屬名后綴“雙翼魚”,種名則用化石的發(fā)現(xiàn)地——會(huì)澤命名。會(huì)澤滇雙翼魚的正型標(biāo)本為一件頭部標(biāo)本,保存有近乎完整的顱頂甲、齒板、犁骨、副蝶骨與部分腦顱。
研究人員借助高精度CT設(shè)備與三維復(fù)原技術(shù),建立了化石標(biāo)本的內(nèi)部感覺管系統(tǒng)與骨片結(jié)構(gòu)的三維模型,并進(jìn)行了詳細(xì)的形態(tài)學(xué)研究與系統(tǒng)學(xué)分析。
“肺魚的齒板是由內(nèi)翼骨與前關(guān)節(jié)骨特化形成的,是肺魚的標(biāo)志性結(jié)構(gòu),在肺魚的分類學(xué)和系統(tǒng)學(xué)研究中具有重要作用。”羅彥超說。
2006年,古生物研究國際同行曾根據(jù)肺魚齒板牙齒以及齒質(zhì)是否存在重吸收作用將齒板分為4類,而會(huì)澤滇雙翼魚的齒板與這4種已發(fā)現(xiàn)的類型均不同,代表了一種全新的齒板類型。
“這種特殊的構(gòu)造,使得其上下頜只能進(jìn)行較松散的咬合,因此,會(huì)澤滇雙翼魚可能無法像其他肺魚那樣取食質(zhì)地堅(jiān)硬的帶殼食物?!绷_彥超說,會(huì)澤滇雙翼魚可能采用吸食等方式取食水生軟體動(dòng)物甚至其他的魚類,胃口偏“軟”。
一般來說,為了消除齒板研磨獵物造成的損耗,肺魚擁有一套獨(dú)特的將舊齒“回收利用”的機(jī)制:隨著肺魚的生長,齒板上的舊齒因重吸收作用和磨損而消逝,而新齒則在齒板邊緣生長出來。
朱敏說,此次研究不僅填補(bǔ)了會(huì)澤地區(qū)泥盆紀(jì)魚類化石記錄的空白,這一肺魚新屬種的發(fā)現(xiàn)也為厘清早期肺魚系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系提供了新的材料,為認(rèn)識(shí)泥盆紀(jì)肉鰭魚類的早期演化與輻射“打開了一扇新的窗戶”。
來源:中國青年報(bào)