這對古魚“兄弟”失散4.38億年最新化石研究發(fā)現相距不足200公里

中國科學院古脊椎動物與古人類研究所(中科院古脊椎所)研究團隊在江西九江武寧地區(qū)約4.38億年前的志留紀早期地層中，最新研究發(fā)現真盔甲魚類新屬種化石并將其命名為“九江江夏魚”。

進一步研究發(fā)現，這次發(fā)現的九江江夏魚和之前發(fā)現于湖北武漢地區(qū)的后棘江夏魚均屬曙魚科，是一對失散了4.38億年的江夏魚“兄弟”，化石產地表明，它們“分家”各自演化的兩地直線距離實際上不足200公里。

(資料圖片僅供參考)

華南地區(qū)志留紀早期古地理圖和盔甲魚類化石產地(山顯任改自陳旭、戎嘉余，1996；戎嘉余等，2012) 中科院古脊椎所 供圖

這也是繼江西武寧的刺猬安吉魚和浙江安吉的網狀安吉魚之后，中科院古脊椎所團隊再次發(fā)現的一對失散的古魚“兄弟”化石，直接進行對比研究表明，兩地安吉魚的發(fā)現將曙魚的生存時代向前推進了500萬年，兩地江夏魚的發(fā)現則將武漢地區(qū)盔甲魚類的生存時代向前推進了至少200萬年。

九江江夏魚化石發(fā)現及其研究的重要成果論文，由中科院古脊椎所蓋志琨、趙文金研究員聯合指導碩士研究生山顯任完成，并于近日在最新一期國際專業(yè)學術期刊《地質學報(英文版)》以封面文章發(fā)表。

論文第一作者山顯任介紹說，本次新發(fā)現的九江江夏魚和發(fā)現于湖北武漢地區(qū)的后棘江夏魚均屬曙魚科，同一個屬在不同的地方發(fā)現，具有重要的生物地層意義。江夏魚典型特征是中背孔前端向前延伸至頭甲吻緣并使吻緣裂開，即“裂吻”。系統(tǒng)發(fā)育分析結果表明，江夏魚與曙魚、煤山魚、清水魚四者構成一個單系類群曙魚科。江夏魚屬以“裂吻”這一特征明顯區(qū)別于曙魚科其他三屬，以發(fā)育中背脊進一步區(qū)別于曙魚和煤山魚。曙魚是曙魚科最原始的成員，其中背孔前端雖抵達吻緣但未使吻緣裂開，這表明“裂吻”在曙魚科中屬于衍生特征。

九江江夏魚(上)和后棘江夏魚(下)(史愛娟/繪)?！≈锌圃汗偶棺邓?供圖

值得注意的是，“裂吻”這一特征最先發(fā)現在中華盔甲魚科的裂吻魚屬中，中華盔甲魚科是比曙魚科更為進步的一個單系類群，這表明“裂吻”在真盔甲魚目中至少獨立起源了兩次。除了“裂吻”之外，江夏魚還平行演化出此前認為僅存在于多鰓魚目和華南魚目的特征，如頭甲后部發(fā)育中背棘和中背脊，表明真盔甲魚目在演化初期就已經做出多種演化嘗試，呈現出較高的形態(tài)多樣性。

山顯任指出，系統(tǒng)古生物學研究在一定程度上也是一個為已滅絕生物的“尋親之旅”，特別是找到同一個屬的幾個不同物種的時候，堪稱找到了該物種的“兄弟姐妹”，也具有重要的生物地層意義，表明兩個物種形成地理隔離不久，剛剛分化成兩個新物種。

古地理研究表明在4.38億年前的志留紀早期，以中國長江流域為主的華南板塊曾是一片廣闊的海洋，被稱為揚子海。該海域又被進一步分為上、下揚子海，兩者之間存在一狹長的淺海海域即九江海峽，縱貫東西、北臨鄂豫古陸、南接華夏古陸。湖北武漢和江西武寧分別位于鄂豫古陸南側和華夏古陸北側，兩地隔九江海峽跨海相望，最近處直線距離相距不足200公里。

九江江夏魚化石照片(蓋志琨/攝)?！≈锌圃汗偶棺邓?供圖

他認為，江西武寧志留紀的古魚類物種多樣性最高，說明江西武寧地區(qū)可能是盔甲魚類輻射和擴散的中心之一。江夏魚屬在兩地的同時發(fā)現表明，在志留紀早期盔甲魚類可能通過九江海峽完成跨揚子海的南北遷徙，從而使盔甲魚類能夠沿著揚子海北緣向東、西分別擴散至安徽巢湖和湖北京山。

江西武寧和湖北武漢在志留紀早期同處于上、下揚子海的過渡區(qū)域，相關地層研究指示兩地之間均處于海底坡度極緩的近岸淺水區(qū)，這一環(huán)境背景為志留紀早期盔甲魚類在兩地之間的擴散與交流提供了便利條件和可能。

論文通訊作者蓋志琨研究員表示，九江江夏魚也是繼俊卿清水魚和刺猬安吉魚之后，在當地志留紀地層中發(fā)現的第三個真盔甲魚類新屬種。這不僅豐富了人們對于志留紀早期真盔甲魚類物種多樣性的認識，而且為贛西北和鄂東南地區(qū)同時期地層間的對比提供了直接化石證據，也印證在志留紀早期盔甲魚類可能通過九江海峽完成跨揚子海的南北遷徙，對于深入理解志留紀早期盔甲魚類的輻射演化及生物古地理具有重要意義。

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