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4 篇论文的研究对象
是 5 条 4 亿多年的古鱼
前文提到 , 本次的四篇学术论文集中报道了一批产自重庆与贵州交界处的新化石标本 , 确切地说 , 是 5 份 4 亿多年前的古鱼化石 。
本次集中发表物种一览 , 图片来自参考文献[1
首先 , 是来自贵州省石阡的双列黔齿鱼(Qianodus duplicis) , 因其齿旋上发育有一对主齿列而得名 。 黔齿鱼虽然仅有一个齿旋保存下来 , 但其排列清晰的、呈之字形单向生长的主齿单元与交错排列的侧生齿单元与花鳞鱼为代表的叠瓦状无颌类咽喉齿具有鲜明的区别 , 是无可争议的有颌类 。 说到齿旋 , 很多经常涉猎生物科普和游戏亚文化的同学可能第一时间想到了具有很高人气的旋齿鲨 。 通过系统发育分析 , 黔齿鱼也确实处于软骨鱼的基干位置 , 它与旋齿鲨这类同样拥有齿旋的物种之间是否具有更相近的演化关系有待近一步研究 。 黔齿鱼的发现将有颌类最早的牙齿化石记录向历史深处推进了 1400 万年 。
黔齿鱼的齿旋化石 , 可以清晰地看到呈之字形有序生长的两列主齿单元(橙色与绿色) , 以及侧生齿单元(黄色) 。 比例尺为0.5毫米 。 图片来自参考文献[2
与黔齿鱼孤立的标本不同 , 同时发现的新塑梵净山鱼(Fanjingshania renovata)则拥有上千个细碎的标本 , 包括鳞片、围眶骨、不完整的鳃条骨、胸棘刺、前胸棘刺、腹棘刺、背棘刺、臀棘刺和中间棘等 。 通过细致与长期的前期处理与镜下工作 , 研究人员通过共同的组织学特征、表面纹饰、发育特征与部分关联保存 , 从上万个比芝麻还小的微体化石中将属于梵净山鱼的标本收集归类 。
研究团队对微体化石的处理 。 A:采集到的岩石标本需要进行冲洗与浸泡处理;B:在镜下对前期处理后取得的碎片进行分选 。 图片来自参考文献[3
梵净山鱼具有板状齿质的组织学特征 , 这一特征之前仅见于早期的软骨鱼类 。 此外 , 梵净山鱼发育有肩带与中间棘等标志性的解剖学特征 。 根据系统发育分析结果显示 , 梵净山鱼属于软骨鱼—棘鱼类—栅棘鱼属 , 它的发现将栅棘鱼类的最早出现时间推到了志留世兰多维列期 , 也揭示了最古老的鲨鱼类的形态结构 。 此外 , 梵净山鱼完备成熟的身体结构也能从侧面说明硬骨鱼干群也应该在早志留世就出现了 , 这样才能与软骨鱼和硬骨鱼形态学分化时间保持一致 。
研究团队根据相同的组织学与表面纹饰等特征将梵净山鱼的身体不同部位识别了出来 。 比例尺为1毫米 。 图片来自参考文献[4
正如前文提到的那样 , 志留纪的脊椎动物化石保存稀少造成的空白是研究者们必须跨越的险峻高山 , 而重庆市秀山县“重庆特异埋藏化石库”的发现则无异于为我们找到了一条捷径 。 重庆东部位于华南大陆边缘的陆架 , 在志留纪早期是一片被称为“扬子古海”的温暖滨、浅海环境 , 可谓生物的天堂 , 大量的鱼类与节肢动物在此繁衍生息 。 直到 4.36 亿年前 , 活跃的板块运动引起了频繁的地震 , 被掀起的泥沙迅速将潟湖与河道等较小水域掩埋覆盖 , 正在挣扎的鱼类经过亿万年的时光变成了栩栩如生的化石 , 而这样快速掩埋、保存完好的化石库便被科研人员称之为“特异埋藏” 。 大家可能听说过的大名鼎鼎的“澄江生物群”等科研成果丰富的化石库 , 都属于特异埋藏 。 而本次的集中报道中 , 同样有两篇学术论文来自这一新发现的“宝库” 。
“重庆特异埋藏化石库”中发现的大量化石 , 反映出一个欣欣向荣的动物群 。 A:沈氏棘鱼(1a1b)与秀山鱼(2a2b);B:大量保存的鱼类化石;C、D:王氏修氏鲎(Hughmilleria wangi)化石 。 比例尺为5毫米 。 图片来自参考文献[5
长期以来 , 研究者们一直认为相较于硬骨鱼类 , 软骨鱼类更原始 , 更加接近脊椎动物演化的原始形态 , 而硬骨鱼类与盾皮鱼类都是起源自某种软骨鱼类 。 但近年来的一些研究也提出了不少反对意见 , 蠕纹沈氏棘鱼(Shenacanthus vermiformis)的发现则彻底解决了这一争论 。 沈氏棘鱼不但拥有与典型软骨鱼类-棘鱼相似的解剖学特征 , 同时还具有盾皮鱼所特有的、覆盖于肩带和背部的大型骨片 。 这一反直觉的发现彻底改写了近百年来人们对生命演化树的印象 , 意味着软骨鱼类的祖先来自于拥有坚硬盔甲的盾皮鱼类 。
沈氏棘鱼虽然拥有典型的棘鱼身体结构 , 却在肩带与背部发育有巨大的骨片 , 这一特征将它 与盾皮鱼类的祖先联系在了一起 。 比例尺为5毫米 。 图片来自参考文献[5
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