在生命演化史中,泥盆紀常被稱為“魚類時代”。近60餘年來,全球志留紀魚類化石的連續發現已使人們能夠将“魚類時代”推前至志留紀。化石記錄表明,志留紀是脊椎動物演化史上的一個關鍵時期,無颌類已相當繁盛,有颌類所有重要類群如盾皮魚綱、棘魚綱、軟骨魚綱和硬骨魚綱等皆已出現并逐漸得到發展。志留紀魚類化石不僅為探讨颌的起源、有颌類冠群的起源與早期分化等生命史中的一系列重大課題提供了關鍵資料和實證,而且為探讨含魚化石地層的劃分與對比、魚類古動物地理學的研究等提供了可靠的古魚類學依據。
新疆塔裡木盆地西北緣柯坪—巴楚地區的志留系塔塔埃爾塔格組及依木幹它烏組主要為一套淺海-濱海-陸相碎屑沉積,岩性較單一,厚度達1000m以上,顔色以紅色為主,前人常稱為紅色岩系。自1988年報道該套紅色岩系中含有中華棘魚以來,大量盔甲魚類與軟骨魚類的發現使塔裡木盆地成為我國乃至世界上重要的志留紀魚化石産地之一。然而迄今描述報道該地區較多的志留紀魚類多為地方性色彩較濃的盔甲魚類,而對全球性廣布且多樣性豐富的軟骨魚類蒙古魚類則鮮有研究報道。對塔裡木地區4.3億年前蒙古魚類及中華棘魚類開展深入的研究,不僅進一步豐富了志留紀的魚類多樣性,而且對于探讨軟骨魚類乃至早期有颌類的系統演化架構、中國志留紀含魚地層的區域對比及古動物地理學的深入研究等均具有十分重要的意義。
近日,《公共科學圖書館-綜合》(plos one ) 線上發表了由中國科學院古脊椎動物與古人類研究所研究員朱敏上司的中英合作團隊新近完成的關于新疆塔裡木盆地早志留世軟骨魚類的研究成果。
該項成果主要基于前期大量的化石材料積累,采用顯微計算機斷層掃描、電鏡掃描及古組織學切片等研究手段和方法,深入研究了産自新疆塔裡木盆地西北緣柯坪—巴楚地區志留系塔塔埃爾塔格組及依木幹它烏組中大量的軟骨魚類鱗片及棘刺化石材料,較長的描述了其中的8個屬,包括4個新屬(塔克拉瑪幹魚、鐵力克瓦鐵魚、小海子魚及袁氏魚,圖1),并建立了1個新目——中華棘魚目。深入讨論研究結果表明:其中塔克拉瑪幹魚等7屬均具有典型的蒙古魚類鱗片特征——鱗片冠部具多列齒質單元(multiple odontode rows),而袁氏魚則展示出早泥盆世一些基幹軟骨魚類(如seretolepis、parexus等)的鱗片特點——鱗片冠部僅具單列齒質單元(single odontode row)(圖2);中華棘魚類的古組織學研究表明該類群應位于軟骨魚類的基幹位置;新疆柯坪—巴楚地區大量志留紀軟骨魚類——蒙古魚類及中華棘魚類的發現豐富了志留紀軟骨魚類的多樣性,并擴大了蒙古魚類的古地理分布,蒙古魚類及中華棘魚類在華南志留系秀山組中也有發現與報道,則進一步證明了華南與塔裡木兩地在早志留世特列奇期具有密切的古地理聯系、兩地發育的志留紀地層及其時代可很好對比,在華南地區發育的早志留世張家界動物群的分布範圍已擴充到新疆塔裡木地區。
中科院古脊椎所研究員趙文金與曲靖師範學院博士plamen s. andreev為論文共同第一作者,該研究得到中科院戰略性先導科技專項(b類、a類)、國家自然科學基金、中科院前沿科學重點研究項目等的支援。
圖1:新疆柯坪—巴楚地區早志留世軟骨魚類四個新屬:(1) 塔克拉瑪幹魚taklamakanolepis,(2)鐵力克瓦鐵魚tielikewatielepis,(3)小海子魚xiaohaizilepis,(4)袁氏魚yuanolepis
圖2:新疆柯坪—巴楚地區早志留世軟骨魚類演化特征(1)及化石地點與含魚層位的時空分布(2)
來源:中國科學院古脊椎動物與古人類研究所