“眼鏡蛇大庸魚”生態(tài)復(fù)原圖(史愛娟 繪)。研究團(tuán)隊 供圖

(記者 孫自法)中國科學(xué)院古脊椎動物與古人類研究所蓋志琨研究員11日接受記者采訪時透露，他指導(dǎo)該所2022年度大學(xué)生“科創(chuàng)計劃”入選者、江西師范大學(xué)本科生張雨萌、李旭彤完成的古魚新物種——約4.38億年前“眼鏡蛇大庸魚”化石最新研究成果論文，近日在國際專業(yè)學(xué)術(shù)期刊《歷史生物學(xué)》(Historical Biology)在線發(fā)表。

(相關(guān)資料圖)

該項研究在湖南張家界地區(qū)志留紀(jì)蘭多維列世特里奇期早中期(距今約4.38億-4.35億年)秀山組地層中首次發(fā)現(xiàn)的大庸魚類新物種“眼鏡蛇大庸魚”，系統(tǒng)分類上屬于盔甲魚亞綱大庸魚科大庸魚屬，是目前發(fā)現(xiàn)的大庸魚科的第三個新物種，其屬名“大庸”取自旅游勝地張家界市的舊稱‘大庸縣’，種名“眼鏡蛇”取自其頭甲形狀與眼鏡蛇的頭部非常相似。

“眼鏡蛇大庸魚”(左)與“湖南大庸魚”的對比(張雨萌 繪)。研究團(tuán)隊 供圖

蓋志琨指出，這也是盔甲魚類化石在志留紀(jì)秀山組地層中的首次發(fā)現(xiàn)，并揭示出大庸魚科更多的原始特征，特別是研究團(tuán)隊在“眼鏡蛇大庸魚”的頭甲背面發(fā)現(xiàn)一對保存完好的小孔，這對小孔正好位于內(nèi)耳附近第二中橫聯(lián)絡(luò)管的正前方，可能代表了大庸魚內(nèi)耳內(nèi)淋巴管的外開孔。

該發(fā)現(xiàn)表明，奧陶紀(jì)(距今約4.85億-4.44億年)阿蘭達(dá)魚類中所謂的“松果孔”實際可能是成對的內(nèi)淋巴孔，這意味著脊椎動物開放的內(nèi)淋巴管系統(tǒng)早在奧陶紀(jì)就已經(jīng)出現(xiàn)，并且代表了脊椎動物的原始狀態(tài)。此外，在一些志留紀(jì)早期的盔甲魚類包括長興魚、曙魚、安吉魚等，頭甲背面也存在這樣一對內(nèi)淋巴管的外開孔，因此可能代表盔甲魚類的原始特征。

“眼鏡蛇大庸魚”化石復(fù)原圖(桂芳 繪) 研究團(tuán)隊 供圖

志留紀(jì)秀山組地層是一套以黃綠色、灰綠色頁巖及泥巖為主的沉積巖，在中國華南地區(qū)的湖南、重慶、貴州、四川等地分布非常廣泛，以盛產(chǎn)無脊椎動物化石“秀山動物群”而聞名于世，其沉積環(huán)境指示水體進(jìn)一步加深，長期以來一直被認(rèn)為是無脊椎動物繁衍生息的天堂，可能并不適合盔甲魚類的生存?！把坨R蛇大庸魚”在秀山組地層的首次發(fā)現(xiàn)，則打破了這一傳統(tǒng)認(rèn)識。

研究團(tuán)隊介紹說，新種“眼鏡蛇大庸魚”在頭甲大小、內(nèi)角形態(tài)和紋飾等方面明顯區(qū)別于之前發(fā)現(xiàn)的“湖南大庸魚”：前者的頭甲長寬均為后者的1.5倍;前者的內(nèi)角呈三角形，而后者的內(nèi)角呈長的葉狀;前者頭甲紋飾由細(xì)小而密集的瘤狀突起組成，而后者則由雪花狀突起組成。

華南地區(qū)的大庸魚屬與發(fā)現(xiàn)于新疆塔里木地區(qū)的小瘤魚共同構(gòu)成大庸魚科。在系統(tǒng)位置上，大庸魚科雖然和漢陽魚科、修水魚科同屬于盔甲魚亞綱的原始類群，但并不能與漢陽魚科、修水魚科共同組成一個單系類群，而是與除漢陽魚科、修水魚科之外的盔甲魚類(真盔甲魚目+多鰓魚超目)構(gòu)成姐妹群，這次研究的系統(tǒng)發(fā)育分析結(jié)果同樣支持這一觀點。因此，大庸魚科一直被作為盔甲魚類演化的“原型”，這一類群在志留紀(jì)蘭多維列世早期就已經(jīng)向真盔甲魚目和多鰓魚超目兩個不同的方向演化。

“眼鏡蛇大庸魚”化石照片及其頭頂一對“小孔”特寫(蓋志琨 攝)。研究團(tuán)隊 供圖

據(jù)了解，盔甲魚類是一種只在中國和越南北部志留紀(jì)-泥盆紀(jì)地層中出現(xiàn)的土著性“甲胄魚類”。其作為現(xiàn)生有頜脊椎動物親緣關(guān)系最近的無頜類祖先之一，在解剖學(xué)上促進(jìn)人們對有頜類及其關(guān)鍵特征起源的理解，如頜的發(fā)育起源、中耳的魚鰓起源和人類四肢的鰭褶起源等，同時也促進(jìn)對早期魚類游泳速度演化的理解。目前的研究表明，早在4.38億年前，盔甲魚類就已出現(xiàn)多樣性分化，輻射演化出大庸魚科、漢陽魚科和修水魚科3個原始類群，以及最原始的真盔甲魚曙魚科和最原始的多鰓魚古木魚科。其中，大庸魚科長期以來一直被認(rèn)為是代表中國最古老的盔甲魚類化石記錄。(完)

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