
蓋志琨(左)、孟馨媛接受采訪時展示新發現的兩件漫遊憨魚化石。 中新社記者 孫自法 攝
中新網北京10月27日電 (記者 孫自法)時隔30年,中國科學院古脊椎動物與古人類研究所(中科院古脊椎所)科研團隊在采自“古魚王國”雲南曲靖的盔甲魚類化石材料中,梳理發現一件4.2億年前最大真盔甲魚類——漫遊憨魚化石,并和新發現的另一件化石一起,最新研究揭示其具有現生魔鬼魚一樣的腹面鰓孔(也稱外鰓孔),為探讨盔甲魚類的生活習性及演化提供了重要資料。
蓋志琨接受采訪時介紹漫遊憨魚複原圖。 中新社記者 孫自法 攝
這項古魚化石研究重要進展成果論文,近日已在專業學術期刊《古脊椎動物學報》上以封面文章發表。
孟馨媛接受采訪時展示介紹漫遊憨魚複原圖。 中新社記者 孫自法 攝
捕食“軍備競賽”緻頭甲不斷增大
論文通訊作者、中科院古脊椎所副研究員蓋志琨介紹說,漫遊憨魚是朱敏研究員1992年在《古脊椎動物學報》正式發表命名,屬名“憨魚”訓示其頭甲又大又笨,憨态可掬,而種名“漫遊”則取其在水中漫遊覓食之意。
漫遊憨魚在系統分類上屬于盔甲魚亞綱下真盔甲魚目。盔甲魚亞綱是一類已滅絕的“戴盔披甲”的甲胄魚類,是了解從無颌向有颌脊椎動物過渡的重要類群之一,目前僅發現于中國和越南北部的志留—泥盆紀地層。真盔甲魚目作為盔甲魚亞綱的三大主要類群之一,有很高的物種多樣性,目前已命名16個屬種。
蓋志琨接受采訪時展示介紹新發現的兩件漫遊憨魚化石。 中新社記者 孫自法 攝
早期的真盔甲魚類個體都非常小,是一類頭甲僅有2厘米左右的小型魚類,直到4.25億年前,雲南曲靖關底組才出現中等大小的真盔甲魚類——長孔盾魚(頭甲約8厘米),而此次發現4.2億年前的漫遊憨魚頭甲最大可達16厘米,是目前已知最大的真盔甲魚類。
蓋志琨認為,真盔甲魚類這種頭甲不斷增大的演化趨勢,可能與同期無脊椎動物海蠍子之間的協同演化有關。随着具有捕食功能器官在志留紀海蠍子中的出現,其捕食活動也不斷強化,而被捕食的真盔甲魚類很可能與海蠍子之間也展開了一場轟轟烈烈的“軍備競賽”,它們通過不斷增大頭甲,抵禦海蠍子的捕食。
漫遊憨魚背面(A)及腹面(B)複原圖(楊定華繪)。 蓋志琨 供圖
30年後梳理發現“漏網之魚”
1987年,朱敏在滇東收集學位論文資料時,在曲靖南城門城牆附近淺黃色泥質粉砂中發現漫遊憨魚化石正型标本,是一件比較完整的頭甲,揭示了漫遊憨魚頭甲背面的關鍵形态學特征,但該标本僅有一件,并未儲存頭甲腹面的形态學特征。
2018年趙日東帶隊在曲靖面店水庫西山村組野外挖掘時收獲滿滿。 蓋志琨 供圖
蓋志琨說,30年來,他一直在嘗試找到新的漫遊憨魚化石,但位于曲靖古城南城門附近的化石發現地點,随着城鎮化程序早已變成城市中心的文化景點,無法開展野外挖掘。是以,研究團隊又對朱敏當年采集到的未描述的其他盔甲魚标本進行仔細梳理,結果意外發現一條漫遊憨魚的“漏網之魚”。
此次研究漫遊憨魚的另一件關鍵化石,則是研究團隊在曲靖面店水庫附近西山村組深灰色粉砂岩中采集到,這完全是一個新的地點和新的層位,為一件近乎完整的漫遊憨魚的頭甲。
曲靖面店水庫西山村組深灰色粉砂岩中的漫遊憨魚化石照片。 蓋志琨 供圖
漫遊憨魚化石材料極其稀少、珍貴,迄今隻發現三件。這次研究發現的漫遊憨魚化石新材料,雖然來自曲靖兩個不同的化石點,上下層位也略有差别,但它們都具有真盔甲魚類的典型特征。
擁有魔鬼魚一樣的外鰓孔
論文第一作者、中科院古脊椎所碩士研究所學生孟馨媛稱,此次研究發現的新化石材料,首次揭曉漫遊憨魚頭甲腹面的秘密:頭甲向腹面彎曲形成腹環,腹環中央包圍了一個梨形的口鰓窗,口鰓窗被一塊很大的外骨骼腹甲覆寫,在腹甲和腹環之間,清楚儲存6對線性連續排列的鰓孔,鰓孔很大,呈圓形,是漫遊憨魚鰓囊通向外界的重要開孔。漫遊憨魚的口可能位于梨形口鰓窗的末端,它的腹甲很大,能夠形成鰓孔的内邊緣。
漫遊憨魚跟魔鬼魚(A)、團扇鳐(B)、黑白魟(C)一樣,具有腹面6個鰓孔,可能是适應底栖生活的趨同。 蓋志琨 供圖
她說,鰓作為魚類主要氣體交換器官,在攝食和呼吸過程中起重要作用。無颌類和有颌類的鰓差别很大,一般來說無颌類的鰓呈囊狀,稱為鰓囊,而有颌類的鰓呈裂隙狀,稱為鰓裂。
A漢陽魚;B曙魚;C雲南盔甲魚;D多鰓魚;E骨甲魚;F星甲魚;G異甲魚;H盲鳗;I七鰓鳗;K鲨魚。 蓋志琨 供圖
漫遊憨魚的鰓具有鰓囊,其鰓囊都是通過彼此獨立的鰓孔開口于外界,這一點與盲鳗、異甲魚類通過一個共同的總鰓孔開口于外界有所不同,彼此獨立的鰓孔更可能代表脊椎動物原始狀态,而總鰓孔可能屬于趨同演化的結果。
孟馨媛指出,以漫遊憨魚為代表的盔甲魚類和骨甲魚類一樣,它們的鰓孔位于頭甲的腹面,盔甲魚類腹位的鰓孔跟現生魔鬼魚非常相似。
曲靖南城門西山組下部淺黃色泥質粉砂岩中的漫遊憨魚化石照片。 蓋志琨 供圖
魔鬼魚又稱蝠鲼,多潛伏于具有泥沙底質的平坦海底,以捕食小型魚類與甲殼類為生,為适應這種底栖生活,其胸鳍擴張直至與軀幹愈合,逐漸演化為身體極度扁平的扇形或圓形,又跟盔甲魚類扁平的頭甲有着異曲同工之妙。“這訓示了漫遊憨魚可能同樣漫遊于具泥沙質基底的平坦海底,在安靜濱海環境中,以濾食海底有機碎屑為生。”她說。(完)
來源:中國新聞網