這對古魚“兄弟”失散4.38億年最新化石研究發(fā)現(xiàn)相距不足200公里

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

(資料圖片僅供參考)

進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，這次發(fā)現(xiàn)的九江江夏魚和之前發(fā)現(xiàn)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(chǎn)地表明，它們“分家”各自演化的兩地直線距離實(shí)際上不足200公里。

華南地區(qū)志留紀(jì)早期古地理圖和盔甲魚類化石產(chǎn)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(wǎng)狀安吉魚之后，中科院古脊椎所團(tuán)隊(duì)再次發(fā)現(xiàn)的一對失散的古魚“兄弟”化石，直接進(jìn)行對比研究表明，兩地安吉魚的發(fā)現(xiàn)將曙魚的生存時(shí)代向前推進(jìn)了500萬年，兩地江夏魚的發(fā)現(xiàn)則將武漢地區(qū)盔甲魚類的生存時(shí)代向前推進(jìn)了至少200萬年。

九江江夏魚化石發(fā)現(xiàn)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(lián)合指導(dǎo)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(xué)術(shù)期刊《地質(zhì)學(xué)報(bào)(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(xiàn)的九江江夏魚和發(fā)現(xiàn)于湖北武漢地區(qū)的后棘江夏魚均屬曙魚科，同一個(gè)屬在不同的地方發(fā)現(xiàn)，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(jié)果表明，江夏魚與曙魚、煤山魚、清水魚四者構(gòu)成一個(gè)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(jìn)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(dá)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(xiàn)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(jìn)步的一個(gè)單系類群，這表明“裂吻”在真盔甲魚目中至少獨(dú)立起源了兩次。除了“裂吻”之外，江夏魚還平行演化出此前認(rèn)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(jīng)做出多種演化嘗試，呈現(xiàn)出較高的形態(tài)多樣性。

山顯任指出，系統(tǒng)古生物學(xué)研究在一定程度上也是一個(gè)為已滅絕生物的“尋親之旅”，特別是找到同一個(gè)屬的幾個(gè)不同物種的時(shí)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(gè)物種形成地理隔離不久，剛剛分化成兩個(gè)新物種。

古地理研究表明在4.38億年前的志留紀(jì)早期，以中國長江流域?yàn)橹鞯娜A南板塊曾是一片廣闊的海洋，被稱為揚(yáng)子海。該海域又被進(jìn)一步分為上、下?lián)P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(cè)和華夏古陸北側(cè)，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(rèn)為，江西武寧志留紀(jì)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(kuò)散的中心之一。江夏魚屬在兩地的同時(shí)發(fā)現(xiàn)表明，在志留紀(jì)早期盔甲魚類可能通過九江海峽完成跨揚(yáng)子海的南北遷徙，從而使盔甲魚類能夠沿著揚(yáng)子海北緣向東、西分別擴(kuò)散至安徽巢湖和湖北京山。

江西武寧和湖北武漢在志留紀(jì)早期同處于上、下?lián)P子海的過渡區(qū)域，相關(guān)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(jì)早期盔甲魚類在兩地之間的擴(kuò)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(dāng)?shù)刂玖艏o(jì)地層中發(fā)現(xiàn)的第三個(gè)真盔甲魚類新屬種。這不僅豐富了人們對于志留紀(jì)早期真盔甲魚類物種多樣性的認(rèn)識(shí)，而且為贛西北和鄂東南地區(qū)同時(shí)期地層間的對比提供了直接化石證據(jù)，也印證在志留紀(jì)早期盔甲魚類可能通過九江海峽完成跨揚(yáng)子海的南北遷徙，對于深入理解志留紀(jì)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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