今日快看!泥盆紀海洋缺氧期，東方魚依靠鰓囊倍增“延壽”兩千萬年

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科普時報訊（記者 陳杰）7月11日，記者從中國科學院古脊椎動物與古人類研究所獲悉，該所科研團隊在專業學術期刊《古脊椎動物學報》上在線發表了泥盆紀多鰓魚類的最新研究成果，首次報道了在云南楚雄彝族自治州東北部武定縣中泥盆世艾菲爾期（大約3.9億年前）海口組中發現的多鰓魚類化石——東方魚（Dongfangaspis），代表了迄今為止已知鰓囊數目最多的盔甲魚類，鰓囊數目最多可達45對，是志留紀時期最原始盔甲魚類的7倍以上。

東方魚生態復原圖（楊定華繪）

論文通訊作者，中國科學院古脊椎動物與古人類研究所研究員蓋志琨介紹說，此次用于研究的化石標本，是2014年古脊椎所王俊卿在整理上個世紀八十年代從野外采集的標本時意外的發現一塊異樣標本，標本上面布滿了灰塵，極其難以辨認，用水涮洗后方認出是一件保存不完整，但特征明顯的多鰓魚頭甲的一部分。化石產自云南楚雄彝族自治州武定縣城附近的龍潭村和趙家莊一帶的中泥盆統的海口組，化石保存在橙黃色石英砂巖上，其巖性與含東生溝鱗魚, 西沖魚化石的巖性完全一致。“從野外采集到王俊卿先生重新發現，這一化石已經地下標本庫整整沉睡了30多年，而從重新發現到如今成果正式發表，又整整等待了近10年。”

盔甲魚類是多樣性高，且區域性色彩強的無頜類，目前共有66屬90種，僅見于中國和越南北部。論文第一作者，中國科學院古脊椎動物與古人類研究所碩士畢業生孟馨媛說，此次發現的東方魚化石僅保存了頭甲左側的部分腹環，但這已經是中泥盆世保存最好的盔甲魚標本了。“用于研究的標本雖然不完整，但是具有多鰓魚類的典型特征，即具有較多數目的鰓囊（鰓區至少保存了37對鰓囊），但根據腹環長度和每個鰓囊寬度推算，它應該跟碩大東方魚一樣，擁有多達45對鰓囊。除此以外，該標本保存的部分指示其腹環寬而長，是個體較大的多鰓魚類，眶孔大而圓，至少具有3對側橫管，頭甲紋飾為細小致密的粒狀突起，這些特征尤其是鰓囊數目指示其應歸屬于東方魚屬。”

盔甲魚類一直被認為生存在淺海或濱海環境，鰓囊作為盔甲魚類的主要呼吸器官，其數目的演化在一定程度上能夠反映出對海洋缺氧事件的響應，表現為鰓囊數目的激增。但即便如此，絕大多數的盔甲魚類也都在早埃姆斯期的生物事件中滅絕了，只有東方魚擁有有史以來數目最多的鰓囊，延續生活到中泥盆世。

“盔甲魚類鰓囊數目成倍增多，一直是一個難以解釋的演化現象。”蓋志琨說，新發現表明可能是盔甲魚類對早泥盆世反復出現的海洋缺氧事件的一個演化響應，可能是東方魚幸存到中泥盆世的秘訣。新發現不僅是云南省中泥盆世盔甲魚類化石的首次報道，也是迄今為止我國第二個中泥盆世盔甲魚類的化石記錄，并將東方魚屬的生存時代從早泥盆世布拉格期（大約4.1億年前）擴展到中泥盆世艾菲爾期（大約3.9億年前），向后延續了大約2千萬年，不但填補了多鰓魚類在云南地區中泥盆世的地質空白、也增加了我們對于盔甲魚類在泥盆紀時輻射演化和擴散遷徙路線的認識，同時也對探討盔甲魚類的鰓囊數目與早埃姆斯期海洋缺氧事件的協同演化有重要意義。

東方魚化石照片與復原圖（蓋志琨攝、郭肖聰繪）

至于該標本是否代表了東方魚的一個新物種，由于標本沒有保存鼻孔、眶孔等關鍵信息，因此研究團隊暫時沒有命名新物種，而是把它看作東方魚屬的一個待定種，有待未來的野外有新的發現，進一步研究來確定。

標簽： 盔甲魚類 多鰓魚類 中國科學院