中國科學院古脊椎動物與古人類研究所,|,雲南曲靖發現4.1億年前最原始的鴨吻魚類

近日,國際期刊《曆史生物學》雜誌線上發表了由中國科學院古脊椎動物與古人類研究所蓋志琨、朱敏,山東科技大學薑文瑜和曲靖師範學院施曉東、李强等科研人員合作完成的最新研究成果。

近日,國際期刊《曆史生物學》(Historical Biology)雜誌線上發表了由中國科學院古脊椎動物與古人類研究所蓋志琨、朱敏,山東科技大學薑文瑜和曲靖師範學院施曉東、李强等科研人員合作完成的最新研究成果。該文報導了在雲南曲靖早泥盆世布拉格期(大約4.1億年前)徐家沖組中發現的盔甲魚類鴨吻魚科一新屬種:橄欖紋曲師魚(Qushiaspis elaia),種名訓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”方面所做出的貢獻。橄欖紋曲師魚的發現豐富了盔甲魚類的形態特徵,為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資料,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。

盔甲魚類是一類已滅絕的“戴盔披甲”的甲胄魚類,到目前為止,它僅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,盔甲魚類現時被認為是骨甲魚類+有頜類的姐妹群,對瞭解脊椎動物從無頜向有頜過渡有非常重要的作用。傳統形態學分析認為盔甲魚類是一類游泳能力不强的底棲魚類,因為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。

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群,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强,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為。然而,現時我們對鴨吻魚科的瞭解仍然存在許多不確定性,因為化石資料的稀少,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,另一些作者則認為鴨吻魚和烏蒙山魚的角和內角可能次生遺失,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著爭議。囙此,任何有助於瞭解鴨吻魚科形態的資訊都將幫助我們澄清這些問題。

圖1橄欖紋曲師魚頭甲化石照片及其復原圖(郭肖聰繪)

橄欖紋曲師魚的發現對我們分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為是三歧魚科的一個重要的鑒別特徵。囙此在中背孔的形狀上,曲師魚更接近鴨吻魚。為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,還新增了同時期來自坡松沖組的裂甲魚,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。

圖2盔甲魚亞綱系統發育關係及系統分類(蓋志琨提供)

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。囙此,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群。囙此,曲師魚代表了現時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。與具有較强游泳能力的裂甲魚不同,像大多數盔甲魚類一樣,曲師魚可能仍營一種底棲生活,在海岸、海洋環境中的沙地或泥濘的基底上移動。囙此新材料的發現為鴨吻魚類演化研究提供了新的線索。

圖3橄欖紋曲師魚生態復原圖(郭肖聰繪)

來自山東科技大學的大學生薑文瑜是這篇文章的第一作者。薑文瑜是我所2019年大學生“科創計畫”獲資助者之一,在蓋志琨副研究員指導下開展相關工作。“科創計畫”以項目的形式,資助全國各高校中理工科專業二或三年級本科學生中的成績優秀者,到古脊椎所開展6-12月的科研創新實踐活動。本篇文章的通訊作者為蓋志琨副研究員。該研究還得到了國家自然科學基金,中國科學院前沿科學重點研究計畫,中國科學院院戰略性先導科技專項(B類)等項目的資助。

論文連結:https://doi.org/10.1080/08912963.2021.1888086

本文標題: 中國科學院古脊椎動物與古人類研究所,|,雲南曲靖發現4.1億年前最原始的鴨吻魚類
永久網址: https://www.laoziliao.net/doc/1656066884311474
相关資料
北大深研院新材料學院潘鋒組與化學院孫俊良組聯合用3D電子繞射揭示高電壓鈷酸鋰機理在Nature,Nanotechnology發表
基於此,北京大學深圳研究生院新材料學院潘鋒教授課題組與化學與分子工程學院孫俊良研究員課題組合作,基於自主改良三維連續傾轉電子繞射科技用於高電壓鈷酸鋰機理的微觀結構研究,取得了突破性進展。
標籤: 電子繞射 科普
中國科大物理學院彭新華教授研究組及其合作者實現新型微波激射器 
中國科大物理學院中國科學院微觀磁共振重點實驗室在量子精密量測領域取得重要進展,該實驗室彭新華教授研究組及其合作者首次在弗羅凱量子體系上實現微波激射器,為超高精度超低頻磁場量測以及暗物質搜尋等研究提供了全新的途徑。
標籤: 物理 科學 中國科學技術大學 科普 量子 自旋
電子科技大學羅訊教授團隊再次在晶片奧林匹克ISSCC會議上發表論文
我校建校至今,第一單比特發表ISSCC共7篇,其中羅訊教授團隊3篇。針對該挑戰,羅訊教授團隊系統研究了多核陣列振盪器耦合機理,並建立了離散耦合與諧波阻抗擴展理論。我校電子薄膜與集成器件國家重點實驗室羅訊教授團隊於2015年7月正式組建。
標籤: 晶片
清華大學,|,工物系在新型加速器光源“穩態微聚束”研究中取得重大進展
《自然》評閱人對該研究高度評價,認為“展示了一種新的方法論”,“必將引起粒子加速器和同步輻射領域的興趣”。該論文一經刊發,立即引起國內外學術界及產業界的高度關注。
標籤: 光刻機 大學 清華大學