揭秘3.9億年前肺魚‘吃飯’的新方式

提起魚，大家的第一印象就是它們生活在水中，用鰓呼吸。但是有一類非常特殊的魚，它們不僅能用鰓呼吸，還能通過類似于肺的魚鰾直接呼吸空氣，因而得名“肺魚”。

《系統(tǒng)古生物學(xué)雜志》近日報道了一個3.9億年前中泥盆世的肺魚化石新屬種——會澤滇雙翼魚。“它產(chǎn)自云南曲靖會澤縣，是我國迄今為止發(fā)現(xiàn)的第9種泥盆紀(jì)肺魚。據(jù)此，我們揭秘了肺魚‘吃飯’的新方式。”4月12日，在接受科技日報記者采訪時，中國科學(xué)院古脊椎動物與古人類研究所朱敏院士介紹到。

朱敏進一步解釋說，憑借能夠直接在空氣中呼吸的特殊技能，肺魚可以擺脫水的束縛，在旱季時鉆入泥土，將自己包裹在分泌物形成的繭中存活數(shù)月甚至更長的時間，待雨季來臨時再回到水中暢游。

中科院古脊椎所博士生羅彥超介紹，肺魚起源于4.2億年前的早泥盆世早期，隨后快速分化，其多樣性在晚泥盆世達到了頂峰。但在泥盆紀(jì)以后，肺魚的多樣性和演化速率逐漸降低，現(xiàn)在僅剩下三個屬：非洲肺魚、南美肺魚和澳洲肺魚。

同其它魚類相比，肺魚與包括我們?nèi)祟愒趦?nèi)的四足動物有著更近的親緣關(guān)系，二者構(gòu)成“姊妹群”。早在早泥盆世，我們的祖先便與這個親戚“分道揚鑣”了。約3.6億年前，四足動物演化出肺并征服陸地，而肺魚則繼續(xù)生活在水中，以另一種方式擺脫了水的束縛。

“因為一系列重要魚類化石的發(fā)現(xiàn)，云南曲靖又被稱之為‘古魚王國’。例如產(chǎn)自云南曲靖早泥盆世的奇異魚被認(rèn)為是最原始的肺魚;而楊氏魚與包括奇異魚在內(nèi)的所有肺魚構(gòu)成‘姊妹群’。”羅彥超說，兩者的發(fā)現(xiàn)為研究肺魚類的起源與早期演化提供了關(guān)鍵證據(jù)。而會澤滇雙翼魚的發(fā)現(xiàn)，則讓“古魚王國”的肺魚演化鏈條得以進一步延伸。

同時，肺魚也是一種重要的“活化石”，其化石記錄在整個地史時期都有較好的保存，肺魚身體結(jié)構(gòu)的變化連續(xù)地展現(xiàn)出它們從海洋到陸地淡水環(huán)境的適應(yīng)過程。因此，肺魚的研究也有相當(dāng)重要的地層學(xué)意義。

新發(fā)現(xiàn)的會澤滇雙翼魚的屬名“滇雙翼魚”取自云南省的古稱“滇”與肺魚類常用屬名后綴“雙翼魚(因其具有兩個背鰭而得名)”，種名則用化石的發(fā)現(xiàn)地——會澤命名。會澤滇雙翼魚的正型標(biāo)本為一件頭部標(biāo)本，保存有近乎完整的顱頂甲、齒板、犁骨、副蝶骨與部分腦顱。

借助高精度CT設(shè)備與三維復(fù)原技術(shù)，研究人員建立了化石標(biāo)本的內(nèi)部感覺管系統(tǒng)與骨片結(jié)構(gòu)的三維模型，并進行了詳細的形態(tài)學(xué)研究與系統(tǒng)學(xué)分析。

肺魚的齒板是由內(nèi)翼骨與前關(guān)節(jié)骨特化形成的，是肺魚的標(biāo)志性結(jié)構(gòu)，在肺魚的分類學(xué)和系統(tǒng)學(xué)研究中具有重要作用。

“我們研究發(fā)現(xiàn)，會澤滇雙翼魚的齒板與目前已發(fā)現(xiàn)的類型均不同，代表了一種全新的齒板類型。”羅彥超說，會澤滇雙翼魚可能無法像其它肺魚那樣進食質(zhì)地堅硬的帶殼食物。

研究人員推測，會澤滇雙翼魚可能采用吸食等方式進食水生軟體動物甚至其它的魚類。

朱敏表示，這項研究不僅填補了會澤地區(qū)泥盆紀(jì)魚類化石記錄的空白，而且為厘清早期肺魚系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系提供了新的材料，為認(rèn)識泥盆紀(jì)肉鰭魚類的早期演化與輻射打開了一扇新的窗戶。

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