近日,中國科學院古脊椎動物與古人類研究所、山東科技大學和曲靖師範學院等科研團隊合作,在雲南曲靖早泥盆世布拉格期(大約4.1億年前)發現了盔甲魚類鴨吻魚科一新屬種:橄欖紋曲師魚。種名指示其頭甲表面佈滿了獨特的橄欖狀瘤點,屬名則贈給了曲靖師範學院,以感謝曲師自然歷史文化研究中心在保護“曲靖古魚王國”方面的貢獻。橄欖紋曲師魚的發現豐富了盔甲魚類的形態特徵,爲探討盔甲魚類在早泥盆世布拉格期的適應輻射提供了關鍵的材料,同時對於研究鴨吻魚科的起源、多樣性和古地理分佈也具有重要意義。這一成果日前在國際學術期刊《歷史生物學》發表。

盔甲魚類是一類已滅絕的“戴盔披甲”的甲冑魚類,到目前爲止,它僅被發現於中國和越南北部的志留—泥盆紀地層,具有很濃厚的土著色彩。在脊椎動物的系統分類中,盔甲魚類目前被認爲是“骨甲魚類+有頜類”的姐妹羣,對了解脊椎動物從無頜向有頜過渡有非常重要的作用。傳統形態學分析認爲盔甲魚類是一類游泳能力不強的底棲魚類,因爲它們具有背腹扁平的頭甲、位於頭甲背面的眼睛和頭甲腹面的口。然而,最近基於盔甲魚類頭甲的水動力學分析表明,盔甲魚類有可能像骨甲魚類那樣具有更廣泛的生活方式和生態多樣性,具有更高的機動性和靈活性。

△橄欖紋曲師魚頭甲化石照片及其復原圖

鴨吻魚科屬於盔甲魚亞綱華南魚目下的一個非常有意思的類羣,因其模式屬鴨吻魚屬具有一鴨嘴狀的吻突而得名。在盔甲魚類中,鴨吻魚科對於我們瞭解早泥盆世布拉格期盔甲魚類的生態多樣性具有非常重要的意義,比如2015年在雲南昭通發現的劍裂甲魚是第一個具有流線型體形的盔甲魚,表明一些盔甲魚類的游泳能力可能大大增強,開始了一種自游泳的生活方式,從而具有更加主動的取食行爲。然而,目前我們對鴨吻魚科的瞭解仍然存在許多不確定性,因爲化石材料的稀少,特別是模式屬鴨吻魚屬僅有一塊頭甲後部缺失的不完整標本。在最初的描述中,一些作者推測鴨吻魚科的鴨吻魚和烏蒙山魚的頭甲可能屬於“三歧魚型”,具有向後延伸的角和內角。然而,另一些作者則認爲鴨吻魚和烏蒙山魚的角及內角可能次生丟失,屬於“裂甲魚型”。此外,鴨吻魚的一些感覺管與其他已知的盔甲魚的感覺管的同源性也存在着爭議。因此,任何有助於瞭解鴨吻魚科形態的信息都將幫助我們澄清這些問題。

△橄欖紋曲師魚生態復原圖

橄欖紋曲師魚的發現對我們釐清以上問題提供了新的線索。新屬種的主要特徵是頭甲近叉形;具有發育的角和內角;中背孔呈橢圓形;感覺管系統發育;頭甲側緣光滑,不平行;具有橄欖狀中央小瘤所組成的紋飾。曲師魚頭甲的形態與三歧魚科頭甲的形態很相似,但是與三歧魚科新月形的中背孔有所不同,而新月形的中背孔被認爲是三歧魚科的一個重要的鑑別特徵。因此在中背孔的形狀上,曲師魚更接近鴨吻魚。爲了探究曲師魚的系統位置,研究者對以往的矩陣數據進行了擴增。除了曲師魚,還增加了同時期來自坡松衝組的裂甲魚,並運用支序系統學方法對盔甲魚類的系統發育關係進行了分析。

系統發育分析結果表明,曲師魚、鴨吻魚、烏蒙山魚和裂甲魚共同組成一個單系——鴨吻魚科。因此,可以把曲師魚歸到鴨吻魚科。新的分支系統圖表明,曲師魚與鴨吻魚科的其他所有種屬形成姐妹羣。因此,曲師魚代表了目前已知的鴨吻魚科最原始的成員。這表明原始的鴨吻魚科成員有完整的腹環、不彎曲的鰓腔,以及向後延伸角和內角。與具有較強游泳能力的裂甲魚不同,像大多數盔甲魚類一樣,曲師魚可能仍然營底棲生活,在海岸、海洋環境中的沙地或泥濘的基底上移動。因此新材料的發現爲鴨吻魚類演化研究提供了新的線索。(總檯央視記者帥俊全)

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