醴溪西域魚

2023年《古脊椎動物學報》報導的一條來自江西九江地區4.38億年前的盔甲魚類，它的發現將西域魚屬的古地理分布從塔里木地區擴大至華南地區，是志留紀早期華南板塊和塔里木板塊之間存在脊椎動物群交流事件的見證者。

基本介紹

• 中文名：醴溪西域魚
• 拉丁學名：Xiyuichthys lixiensis
• 分類位置：動物界-脊索動物門-脊椎動物亞門-盔甲魚亞綱-修水魚科-西域魚屬
• 產地：江西省九江市武寧縣醴溪鎮
• 時代：志留紀蘭多維列世特列奇期早期，距今約4.38億年
• 地層：清水組
• 命名人與命名年代：山顯任等，2023年

命名由來

醴溪西域魚（Xiyuichthys lixiensis）是可歸入西域魚屬的第二個新物種，該屬依據產自新疆塔里木盆地的張氏西域魚（Xiyuichthys zhangi）建立。屬名“西域”取自新疆古稱，種名“醴溪”取自模式標本化石發現地——江西九江醴溪鎮。

發現過程

醴溪西域魚是西域魚屬在我國華南地區的首次發現，化石發現自江西九江。江西九江地區是中國志留紀早期脊椎動物一個非常重要的化石產地，早在上世紀80年代，我國著名古魚類學家潘江先生就在九江的修水縣太陽升鎮一帶開展野外調查，並首次發現了中華盔甲魚、裂吻魚和修水魚等無頜類化石。

2003年，當時還在中國科學院古脊椎動物與古人類研究所讀研究生的蓋志琨研究員，在朱敏院士的帶領下，首次來到江西九江的修水縣進行野外調查，並採獲了大量的盔甲魚類新材料。但後來由於研究團隊把研究重點放在了浙江長興志留紀曙魚的研究上，江西九江盔甲魚類的研究就暫時被擱置了起來，這一擱置就是10年的時間。系統古生物學研究在一定程度上也是一個為已滅絕生物的尋親之旅，特別是找到了同一個屬的幾個不同物種的時候，堪稱找到了該物種的兄弟姐妹，具有非常重要的生物地層意義，表明兩個物種形成地理隔離不久，剛剛分化成兩個新物種。

2012年，蓋志琨研究員重新啟動了對江西九江地區志留紀盔甲魚類的研究工作，重新踏上為盔甲魚類“尋親”的路途，連續幾年都要到九江的修水地區開展野外調查工作。2019年，研究團隊像往年一樣，又驅車前往九江修水地區開展野外調查，但因修水縣高速公路正在維修，研究團隊無奈只能從武寧縣的澧溪鎮出口提前下了高速。然而正是這次改道而行，讓研究團隊在澧溪鎮的一處工地上，意外地發現了一個比修水地區更古老的動物群，該動物群位於秀山動物群之下，屬於志留紀下紅層清水組，代表了奧陶紀末生物大滅絕之後，全球脊椎動物的最早的復甦與輻射演化。

研究團隊以此為契機，加大了對九江武寧地區的野外發掘力度，先後陸續報導了該動物群中的俊卿清水魚、刺蝟安吉魚、九江江夏魚、澧溪西域魚等盔甲魚類化石，先後為浙江安吉的網狀安吉魚、湖北武漢的後棘江夏魚找到了親兄弟，而這次研究團隊又為遠在4000公里之外的塔里木盆地的張氏西域魚找到了親兄弟。研究團隊在江西九江武寧地區發現的是一個多樣性較高並以盔甲魚類為主的化石群，該動物群涵蓋了大庸魚科、修水魚科、古木魚科和真盔甲魚目等盔甲魚類群，還包括了豐富的棘魚類鰭刺化石。這些新的化石材料不僅對完善盔甲魚亞綱系統發育、深入了解盔甲魚類形態多樣性、早期輻射和演化等具有重要的意義，同時在華南地區志留系生物地層對比、古地理恢復、古板塊位置分析等研究中等發揮了關鍵作用。

澧溪西域魚化石發現地——江西省九江市武寧縣澧溪鎮清水組

形態特徵

個體較大的修水魚類，頭甲呈橢圓形，最大寬約123.4 mm, 寬略大於長；頭甲後緣向後突出形成一對肥大的葉片狀內角；頭甲側緣前部和後部光滑，中部則密閉尖銳的鋸齒；頭甲紋飾為極為粗大的瘤突，每平方毫米僅1個突起。中背孔（鼻孔）位於頭甲背側前部，呈橫寬橢圓形，寬約23mm，長約6mm，寬約為長的4倍；然而，在該種的副模式標本當中，寬僅為長的2.7倍，這可能是副模式標本的中背孔在保存過程中發生了變形所導致。眶孔（眼睛）位於頭甲背側前部，緊挨中背孔後方，呈圓形，直徑約5.7 mm；兩眶孔之間的距離約24.6 mm，大致與中背孔寬度相等，眶孔前緣至中背孔後緣的距離約為4.0 mm；松果孔（感光器官）位於兩眶孔正中央，呈圓形，較小，直徑僅為1.2 mm。

頭甲背側密布感覺管系統（側線系統），頭甲兩側各發育一條由側背管和眶下管組成的側背縱管，其上向外側發出8對側橫管，向內側發出2條背聯絡管。頭甲腹側發育一前窄後寬的腹環，包裹著中央的口鰓窗，腹環內側可見幾個缺刻，可能指示了鰓囊的外開口。

澧溪西域魚化石照片（蓋志琨攝）

澧溪西域魚形態復原圖（桂芳繪）

系統分類位置

醴溪西域魚是可歸入西域魚屬的第二個種，西域魚屬是修水魚科中的一員。研究表明，在4.38億年前的志留紀蘭多維列世特列奇期早期，盔甲魚類就已經輻射演化出了三個原始類群，分別是大庸魚科、漢陽魚科和修水魚科。儘管這三個科之間的系統發育關係仍存在爭議，但可以肯定的是，醴溪西域魚代表了盔甲魚類的原始狀態之一。

科學意義

澧溪西域魚在江西地區的發現將西域魚屬的古地理分布從志留紀時期的塔里木板塊擴大至華南板塊，並促進了華南志留系下部魚類生物地層序列的完善。江西西北部的志留紀含魚地層主要包括清水組和西坑組，兩組因均發育一套獨特的紫紅色碎屑岩而被稱為志留紀下紅層和上紅層。清水組和西坑組中的魚類化石組合各具特色，前者以盔甲魚類中的大庸魚科、修水魚科、曙魚科、古木魚科以及棘魚類中的中華棘魚科的共同出現為標誌，屬於溫塘魚類化石組合；後者則以盔甲魚類中修水魚科和中華盔甲魚科成員的共同出現為標誌，屬於茅山魚類化石組合。儘管修水魚科具有更長的地層延限，從志留系下紅層向上延限至上紅層，但該科成員在不同的層位顯示出不同的組成面貌。其中，西域魚屬和長興魚屬僅出現在志留系下紅層（清水組、唐家塢組和塔塔埃爾塔格組）, 修水魚屬則僅出現在志留繫上紅層（西坑組）。因此，江西九江地區下紅層清水組與上紅層西坑組的魚類組合面貌截然不同，分別代表了盔甲魚類兩個不同的演化階段，從而為華南志留紀上、下紅層的精確對比提供了參考標尺。西坑組和清水組中間被富含秀山動物群的夏家橋組分隔開，秀山動物群是一個包括三葉蟲、雙殼類、腕足類、頭足類和腹足類等殼相化石的近岸淺水生物群，也是揚子區特列奇中期海平面上升事件的鮮明標誌。秀山動物群將溫塘組合和茅山組合的時代分別限定在特列奇期早期和中晚期。因此，江西九江地區志留系特列奇階生物地層序列較為完整，可以為華南和塔里木板塊志留紀特列奇階的生物地層對比提供參照。將該地區的生物地層序列作為對比標準的優勢在於，江西地區清水組中的很多魚化石可以與其他地區的魚化石進行種一級的對比。例如，清水組中的刺蝟安吉魚和發現於浙江安吉唐家塢組中的網狀安吉魚可以直接進行對比，對確定產曙魚的唐家塢組屬於志留系下紅層而不是之前認為的上紅層起了至關重要的作用；九江江夏魚則可與湖北武漢的後棘江夏魚直接對比，表明武漢地區的含魚地層可與江西武寧下紅層清水組對比。最近，戎氏江夏魚在新疆柯坪塔塔埃爾塔格組的發現，將塔里木板塊和華南板塊之間志留系特列奇階下部海相紅層的對比精確到種一級水平，而西域魚在江西九江和新疆柯坪地區的同時發現，則為這一對比進一步提供了種一級化石證據。

贛西北地區志留系特列奇階生物地層序列

圖：醴溪西域魚（上）和張氏西域魚（下）（底圖為志留紀華南-塔里木聯合板塊 楊定華繪）