曲靖寬甲魚

曲靖寬甲魚

曲靖寬甲魚屬於盔甲魚亞綱多鰓魚目寬甲魚屬,是劉玉海於1975年在雲南曲靖麒麟區寥廓山下泥盆統洛赫考夫階翠峰山群西山村組發現的,其生活的時代也正是盔甲魚這一類群繁盛的巔峰。其背甲寬約13厘米,長約等於寬;背甲中長(由吻緣至背棘末端的距離)約為寬的3/4;吻緣具不明顯的吻角;中背孔橢圓形,長不及寬的3/5;眶孔近圓形,距中背孔的距離約為眶孔直徑的1/2;感覺溝游離端呈多邊形放射狀。

基本介紹

  • 中文名:曲靖寬甲魚
  • 拉丁學名:Laxaspis qujingensis
  • 分類位置:盔甲魚亞綱—多鰓魚目—多鰓魚科
  • 產地:雲南曲靖市麒麟區寥廓山
  • 時代與地層:西山村組,早泥盆世洛赫考夫期(約4.19億年前)
  • 命名人與命名時代:劉玉海,1975年
命名由來,人物介紹,化石的發現,形態特徵,系統分類,科學意義,

命名由來

曲靖寬甲魚是劉玉海於1975年在曲靖麒麟區寥廓山發現。其命名一針見血,簡明扼要地道破它的頭甲外形特徵——寬(寬大於)。由於化石的保存原因,盔甲魚化石大多僅保存有頭部,而由內、外骨骼組成的頭甲則更容易被保存,故該門類的分類主要由頭甲的特徵決定。寬甲魚也不例外,它的“寬”就是指頭甲。它的頭甲約13 cm,其吻緣窄而前突,但不形成吻角或吻突。其頭甲沒有外角,只有發達、肥大、呈葉狀的內角,並且末端向後大大超出背棘。窄而前突的吻緣和沒有外角只有肥大葉狀內角的特徵,使得頭甲在達到最寬後向內有明顯的收束,看起來像一個圓滑的菱形,這也是讓它的頭甲看起來很“寬”的原因。
曲靖寬甲魚
曲靖寬甲魚復原圖(史愛娟繪)

人物介紹

劉玉海先生是中國盔甲魚研究第一人。劉玉海於1960年冬至1961年春赴雲南作泥盆紀魚化石考查,先後調查了武定人民橋至龍潭村一帶,安寧縣的八街和二街,然後是曲靖和霑益,此次查明了一些化石地點和採集了部分魚化石,主要為胴甲類(劉玉海,1962,1963),少許無頜類碎片當時尚不能確認。由於這次得到的成果和信息令人對前景懷抱有很大預期,於是劉玉海、張國瑞、袁祖銀、李功卓等於1962—1963年冬—春季再次赴滇,集中力量在曲靖地區和武定地區進行泥盆紀魚化石調查和採集,野外工作中得到了時在昆明工學院地質系任教的張欣平先生的全程協助。這次考察在武定和曲靖均獲得大量脊椎動物化石標本,包括無頜類、盾皮魚類(胴甲魚類和節甲魚類)及肉鰭類等。其中的無頜類經劉玉海於1965年進行了古生物描述,建立了Galeaspis ,該屬名因已先用於三葉蟲,後易名為Eugaleaspis (劉玉海,1980), Nanpanaspis microculus Polybranchiaspis liaojiaoshanensis 3個屬種,揭開中國化石無頜類研究的序幕。

化石的發現

雲南曲靖素有“古魚王國”和“4億年前人類遠祖發源地”之稱,是世界上最著名的早泥盆世(距今約4.19億年-4.07億年)脊椎動物化石寶庫之一,也是古生物學家,特別是古魚類學家開展野外科考、發現並研究化石的“聖地”。1975年,劉玉海在雲南省曲靖市南城門外的寥廓山首次發現並命名了曲靖寬甲魚。2017年,國家172件重大水利工程之一的車馬碧水庫引水隧道工程在曲靖施工,一條穿山越嶺的高原輸水隧洞把車馬碧水庫的水引到曲靖,隧洞出水口就在曲靖經開區麵店水庫大壩下方的小山坡,因此挖掘隧道所挖掘出來的大量的西山組深灰色粉砂岩都堆放在這裡,經過古脊椎所趙日東等同志持續不懈的努力尋找,終於在曲靖麵店水庫附近西山村組深灰色粉砂岩中找到了大量保存精美盔甲魚化石材料,其中就包括曲靖寬甲魚。時隔40多年曲靖寬甲魚再次現身雲南曲靖“古魚王國”,為形態學研究和地層劃分對比做出了不小的貢獻。

形態特徵

頭甲約13 cm,其吻緣窄而前突,但不形成吻角或吻突。其頭甲沒有外角,只有發達、肥大、呈葉狀的內角,並且末端向後大大超出背棘。窄而前突的吻緣和沒有外角只有肥大葉狀內角的特徵,使得頭甲在達到最寬後向內有明顯的收束。盔甲魚頭甲上的結構還有六種:“孔”、“窗”、口鰓腔、腹片、紋飾和“感覺管”。 其中,“孔”在腹面是指中背孔和外鰓孔,在背面由前向後依次為中背孔(或鼻垂體孔,或鼻孔)、眶孔、松果孔和內淋巴孔。寬甲魚的中背孔是橢圓形,長不及寬的3/5;眶孔背位,相對小,圓形;松果孔位於眶孔後緣水平線之後。寬甲魚由於化石的保存原因,其化石材料目前只有頭甲的背面。加之“窗”是特指在一些華南魚類中洞穿頭甲背面的一對孔狀構造,而紋飾也只有放射脊紋狀疣突和粒狀瘤點這兩種。這使得寬甲魚的頭甲就只剩下“感覺管”這一最易同其他盔甲魚區分開的特徵。寬甲魚感覺管末端分叉,且叉枝多折曲並偶爾吻合成星狀環。
曲靖寬甲魚
曲靖寬甲魚復頭甲原模型(蓋志琨攝)

系統分類

曲靖寬甲魚屬於盔甲魚亞綱多鰓魚目多鰓魚科寬甲魚屬,寬甲魚屬的特徵是背甲較寬;背甲胸角擴展,呈扁平肥大的葉狀,胸角末端向後遠超過背棘末端;腹環內緣自服孔向後逐漸彎向後中方,從而遠離背甲側緣;中背孔呈橫寬的橢圓形;眶孔位於背甲兩側,洞穿背甲;感覺溝末端呈多邊形放射狀;紋飾由基部呈放射狀突起組成。寬甲魚屬中包括了曲靖寬甲魚(Laxaspis qujingensis)、長吻寬甲魚(Laxaspis rostrata)、玉龍寺寬甲魚(Laxaspis yulongssus)、“曲靖東方魚”(‘Dongfangaspis qujingensis’)和曲靖寬甲魚(相似種)(Laxaspis cf. L. qujingensis)。
長吻寬甲魚僅背甲前部保存,背甲大小可能與曲靖寬甲魚接近;中背孔、眶孔的形狀和位置以及感覺溝的分布和紋飾都同曲靖寬甲魚相似;但是長吻寬甲魚具狹長而扇平的吻突,中背孔較圓,中背孔寬略大於長。經進一步研究,發現長吻假寬甲魚不能歸到寬甲魚屬,而鑒於對該種知之甚少,為之建立新屬抑或歸於古木魚Gumuaspis則證據都不充分,且若歸入後者又涉及與Gumuaspis的屬型種G.rostrata異物同名,因此暫以‘Laxaspis rostrata’處理,以待新的發現。層位原定為翠峰山群西屯組(原文“翠峰山組泥灰岩段”), 實為西山村組。 2018年,蓋志琨等在PLOS One正式為‘Laxaspis rostrata’建立新屬建立假寬甲魚屬Pseudolaxaspis, 代表了古木魚科的一新屬種長吻假寬甲魚。
玉龍寺寬甲魚這一種系劉玉海( 1975 )建立,當時作為多鰓魚Polybranchiaspis一新種Polybranchiaspis yulongssus。而朱敏和蓋志琨(2006)認為 P. yulongssus 具有非常發育的內角,其後緣遠遠超過頭甲中線的後緣。整個頭甲形狀也更像寬甲魚Laxaspis,而非多鰓魚Polybranchiaspis 。另外,P. yulongssus的頭甲長約10cm,遠大於P.liaojiaoshanensis的頭甲(長約 4.5—5.5cm)。因此建議將P. yulongssus 歸到寬甲魚屬。
“曲靖東方魚”與曲靖寬甲魚的主要區別在於,頭甲相對較窄,寬/長比率只有0.83,而後者接近1;前者感覺管呈簡單的分叉,而後者呈星狀迴路,因此,曲靖東方魚應是寬甲魚屬的一個新種。但是,若使曲靖東方魚歸入到寬甲魚屬,則因與屬型種L.quijngensis重名,而須另取新名,因不建立新的分類單元,故加以引號以示區別。
曲靖寬甲魚(相似種)是形體較大的多鰓魚,頭甲長120mm,寬132mm,寬/長比率1.1。頭甲吻較寬,且圓鈍;背棘發育;內角發達、葉狀、肥大,其末端向後大大超出背棘;中背孔橢圓形,長不及寬的 3/5;眶孔背位,相對小,圓形;側線系統幾乎與廖角山多鰓魚(Polybranchiaspis liaojiaoshanensis)相同,側橫管末端分叉。紋飾由較大的具放射脊的突起組成。其中“曲靖東方魚”後來被歸到曲靖寬甲魚相似種。

科學意義

雲南曲靖泥盆世的西山村組中的多鰓魚類十分豐富,目前已經發現命名了11個種,被稱為多鰓魚—寬甲魚組合或西山村組合,代表了盔甲魚類在早泥盆世的第一次適應輻射。中國科院古脊椎動物與古人類研究所又陸續收集到大量四川、雲南早泥盆世的無頜類標本,這些標本的研究,不但將增加對早先報導過的曲靖無頜類生物多樣性的認識,對古生物學中長期存在的無頜類系統關係上某些重大分歧的解決,提供相當重要的依據,而且對於劃分中國南方早泥盆世陸相地層有著重要意義。
而且近日,國際學術期刊《生態和演化前沿》發表中國、瑞典、英國三國科學家的最新研究成果,首次通過化石證據證明人類中耳由魚鰓演變而來。而解開困擾演化發育生物學長達100年的演化之謎的關鍵之一就是來自雲南曲靖早泥盆世4.19億年前新發現的一個寬甲魚新材料。中國科學院研究團隊在一塊兩條完整寬甲魚保存在一起的化石中發現了在第一個在第一鰓囊中完整保存鰓絲印痕的化石證據,從而進一步證明了盔甲魚的第一鰓囊是具有正常呼吸功能的鰓,能夠通過鰓絲進行氧氣交換,從而為脊椎動物噴水孔的起源提供了最為確切的解剖證據和化石證據。

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