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分析和解釋生活史資料是許多古生物學研究的基礎。通過調查三疊紀最容易識别和全球分布最廣的魚類之一——龍魚眼膜的顯微解剖學和

作者:小三科普官

分析和解釋生活史資料是許多古生物學研究的基礎。通過調查三疊紀最容易識别和全球分布最廣的魚類之一——龍魚眼膜的顯微解剖學和内部微觀結構,來闡明這些突出的顱骨是否提供了可靠的年齡測定。

龍魚的眼球形态與現存的外群不同,是以,無法可靠地從這些眼膜中提取個體年齡資料。盡管所有龍魚都顯示出生長痕迹,但這些痕迹無法産生可靠的個體年齡資料,而具有同心橫截面的骨骼,例如角膜,似乎更适合此目的。

衆所周知,脊椎動物的硬組織,如骨骼和牙齒,可以記錄動物個體發育過程中的生活史資料,并可用于骨骼年代學。

在魚類中,幾乎所有的硬組織結構,如顱骨和腰帶骨、鱗片、鱗片、鳍鳍、鳍棘和椎骨都被用于年齡估計,但在大多數情況下,産生最準确資料的是耳石。

在上述硬組織中,蓋膜經常用于漁業研究,主要因為它們是易于識别的骨骼,處理和研究并用于年齡估計沒有困難。眼膜通常同位生長,新添加的骨增量表現為深色和淺色帶,如樹木年輪的方式。基于眼球骨的年齡評估依賴于對這些周期性生長增量的識别,這些增量可以被識别和計數。

在龍魚中,隻有一個大的眼眶骨,它覆寫了動物的鰓區域,但從未嘗試過用切片蓋膜來研究所學生長模式的内部顯微解剖結構。

本文解決了以下問題:龍魚眼球骨組織中是否保留了生長痕迹?它們是否提供了可靠的年齡估計?龍魚鰓蓋的外部裝飾或内部标記是否反映了個體的年齡?以及它的生長模式是否與其它現存魚類的生長模式相同?如果無法研究蓋膜,具有圓柱形橫截面軸面積的骨骼會揭示生活史資料嗎?

用于研究的材料包括來自聖喬治山中三疊紀的八個龍魚蓋膜.,八個蓋膜中的一個,連同角膜長46毫米,軸直徑2.7毫米,屬于一個非常大的标本,估計總體長接近1.5米。雖然角膜通常不是骨骼年代學研究中最常用的元素之一,但這裡選擇這種骨頭是因為它的亞圓形軸區域。

對現存分類群的眼部骨骼,包括1隻尼羅河鲟,五隻西伯利亞鲟組成兩個年齡組,以及1隻斑點雀,為研究提供系統發育架構。在自然光下,一個眼睑和角膜骨的高分辨率圖像已分别作為電子補充材料ESM1和ESM2添加。

本文研究的蓋骨和蓋下骨是與顱外骨骼有關的成對骨骼,起源于真皮,未在軟骨中形成,而角膜也是成對的,但與内骨骼有關,起源于軟骨并在軟骨中形成。術語“眼球骨”僅指所研究的眼球和耳下骨。

一般認為,魚骨架中的環形反映了季節性和周期性,是以水産養殖的魚類以及熱帶魚由于缺乏強烈的季節性而缺乏或模糊。通過任何方法和使用任何結構的年齡估計都必須通過與魚的真實年齡進行比較來驗證,并且年齡估計值與真實值的接近性必須與精度區分開來,給定結構上重複測量的可重複性。

在本研究中,規定的生長周期與采樣的兩個年齡組動物的實際年齡非常吻合。盡管生命的後半段在更恒定的環境下飼養,但年齡較大的标本在整個生命中仍然提供清晰可見的生長周期,這表明溫度不是影響這些動物骨沉積和增量生長的唯一變量。

在尼羅河比奇爾和斑點雀的骨骼中,生長周期也相對容易确定,但動物死亡時的确切年齡尚不清楚,是以排除了交叉驗證。

在所有龍魚标本中都可以看到生長标記,但這些标記無法計數以提供可靠的年齡估計。即使是采樣的最大标本PIMUZ T 2138,與其他龍魚鰓蓋相比,其瓣膜部分較厚,但缺乏明顯的生長痕迹,可以與切片角膜中發現的14個生長周期進行比較。

在鰓蓋中無法識别出用于長鼻吸盤遠端延伸的結構,這主要是由于三個因素:

(1)與現存外群的眼部骨骼相比,龍魚鰓蓋非常薄(估計骨骼在生命中已經很薄,甚至在化石過程中可能進一步壓縮),進而阻礙了骨骼許多部位清晰生長痕迹的識别。

(2)生長線一般從前内側延伸至尾外側,而不是或多或少地向骨表面延伸。這表明龍魚的生長主要發生在内側(内部)表面和後緣。

(3)在莢膜厚度、總數量和血管分布以及觀賞脊的圖案和形态方面都存在一些變化,在許多情況下進一步掩蓋了骨組織中的生長痕迹。目前,這些因素是否與物種之間的差異、成岩過程、個體的性别或年齡差異等有關,這個問題仍然未解決。

生長痕迹在所研究的所有龍魚鰓蓋中都可見。雖然這些骨骼非常突出并且相對容易分割,但由于難以可靠地識别所有與年齡相關的結構,并且由于三疊紀魚類和現代非硬骨外群之間的形态差異,無法從中收集個體年齡資料。

此外,龍魚眼科的外部和内部骨表面圖案具有觀賞性,但與動物的周期性生長無關。另一方面,生長周期在角膜中非常明顯,并且更容易計數,角膜是具有卵形軸橫截面的骨骼,它是進一步骨骼年代學研究的合适候選者。

參考資料:

【1】Boore JL 動物線粒體基因組

【2】Meyer A 魚類線粒體DNA的進化

【3】Greenwood 硬骨魚的植物學研究與生活形式的臨時分類

分析和解釋生活史資料是許多古生物學研究的基礎。通過調查三疊紀最容易識别和全球分布最廣的魚類之一——龍魚眼膜的顯微解剖學和
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