基本介紹
- 中文名：長矛大窗魚
- 拉丁學名：Macrothyraspis longilanceus
- 分類位置：盔甲魚亞綱-華南魚目-華南魚科-大窗魚亞科-大窗魚屬
- 產地：雲南省文山市南郊古木鎮紙廠附近
- 時代：早泥盆世布拉格期
- 地層：坡松沖組
- 命名人與命名時代：王俊卿、蓋志琨、朱敏，2005年
命名由來,化石的發現,形態特徵,系統分類,科學意義,
命名由來
長矛大窗魚（Macrothyraspis longilanceus）的屬名“大窗”表示該魚該魚頭甲背側的背窗構造 ；種名“長矛”表示該魚的吻突特別長，呈長矛狀。
化石的發現
長矛大窗魚的正型標本由中科院植物研究所的耿寶印教授所贈送。滇東南文山古木地區的下泥盆統主要包括布拉格期的坡松沖組、早埃姆斯期的坡腳組及晚埃姆斯期的芭蕉臀組。化石材料采自雲南文山市南郊古木鎮紙廠坡松沖組。該組系廖衛華等（1978）建立，代表滇東南一帶泥盆系底部的碎屑沉積岩，岩性以棕黃-灰黑色細砂岩、泥質粉砂岩為主，頂部夾黑色頁岩。從總體來說,沉積物顆粒變化具有下部較粗、上部較細的特點,反映出當時的水體是逐漸加深的;從其岩相及生物群面貌來看，該組所反映的沉積相應是一種平緩傾斜的濱海環境。該組岩石中水平層理髮育,說明該組極可能是臨濱一過渡帶的沉積，並受陸源碎屑物質等因素的影響較大。滇東南文山地區的坡松沖組中目前已發現大量的早期脊椎動物化石，主要有盔甲魚類、胴甲魚類和肉鰭魚類，其中盔甲魚類主要包括昭通三歧魚Sanqiaspis zhaotongensis（劉玉海，1975）近三角廣南魚Kwangnanaspis subtriangularis（曹仁關，1979）、耿氏鴨吻魚Gantarostrataspis gengi、長吻古木魚Gumuaspis rosrrata（王俊卿、王念忠，1992）、長角大窗魚Macrothyraspis Longicornis（Pan，1992）、讓氏昭通魚Zhaotongaspis janvieri （王俊卿、朱敏，1994）、紙廠文山魚Wenshanaspis zhichangensis、長吻三歧魚Sanqiaspis rostrata (趙文金等，2002)。除了早期脊椎動物化石外，該組還產植物和孢子化石，植物化石主要有Zosterophyllum australianum、Z. longum、Taeniocrada sp.、Protopteridium sp.、Drepanaphycus sp.、Stachyophyton yunnanense等（廖衛華等，1978；侯鴻飛、王士濤，1988；王懌、蔡重陽，1996）；而孢子化石則主要以Apiculiretusispore plicata-Dictyotriletes（PE）組合為代表（王懌，1994）
形態特徵
頭甲呈頭盔形，長約73mm（包含吻突），具發育的吻突和角;吻突細而長，呈長矛狀，長約為頭甲中長的2倍；角側向延伸，略向頭甲後方傾斜，末端不前翹，內角小而清晰；眶孔較小,背位，靠近頭甲側緣；中背孔大，呈桃形，後緣稍前凹；松果孔小，位於眶孔後緣連線和背窗之間，松果孔前區短於松果孔後區；一對大的背窗位於頭甲鰓區背面，大小和形狀與蠶豆相近，兩個背窗之間腦腔和迷走腔區域相對較寬；感覺溝系統不甚發育，僅見前眶上管、後眶上管和背聯絡管，側背管及側橫管不發育。前眶上管短而平直，位於中背孔的後外側，後眶上管短而不相連，呈倒“八”字形，相對排列在松果孔正前方，背聯絡管1條，短而不相連；鰓囊6一7對，紋飾為細小的粒狀瘤點。
系統分類
系統發育分析表明，長矛大窗魚屬於華南魚科大窗魚屬中的一員。大窗魚屬（Macrothyraspis）由潘江（1992）依據長角大窗魚（Macrothyraspis longicornis）建立，並依次建立大窗魚科。但朱敏和蓋志琨（2006）認為為大窗魚科乃是嵌套在華南魚科內的一個單系類群，而依據背窗特徵建立的大窗魚目並不是一個單系類群，頭甲背窗的演化在盔甲魚亞綱里至少發生了兩次，一次在多鰓魚目支系，一次在華南魚目支系。故將大窗魚科降為亞科，並取消潘江（1992）依據窗的存在而建立的大窗魚亞綱和大窗魚目。該亞科可以定義為具有窗構造的華南魚類，目前包含4屬5種。
趙文金等(2002)在雲南文山地區發現了長角大窗魚的新材料,並對其特徵作了補充描述和修訂。長矛大窗魚與長角大窗魚存在以下明顯差異：1) 長矛大窗魚的吻突特別長,其長度超過頭甲中長的2倍,而長角大窗魚的吻突相對較短,大致與頭甲中長相當。2) 長矛大窗魚的眶孔位置為頭甲背位,背視呈圓孔狀,而長角大窗魚的眶孔位置為明顯的側位,背視呈缺刻狀。3) 長矛大窗魚兩個背窗之間腦腔和迷走腔的區域相對較寬,約占頭甲寬度(不含角)的1/6左右,而後者相對較窄,約占頭甲寬度(不含角)的1/10左右。4) 長矛大窗魚的角向頭甲後側方自然傾斜,末端不前翹,而後者的角末端略微向頭甲前方翹起,該特徵在潘江(1992)和趙文金等(2002)記述的標本中均表現一致,可能是長角大窗魚的一個比較穩定性狀。5)感覺管系統方面,兩者之間也有所差異,可能與化石的保存狀態有關，在此不作詳細比較。
科學意義
長矛大窗魚是目前有記錄的盔甲魚中擁有最長吻突的盔甲魚類（此比較僅考慮吻突與頭甲之間的比例，不考慮絕對大小，因為盔甲魚的體型大小基本不隨幼體到成體的發育而變化，且整個盔甲魚類群體型相差也很大，例如真盔甲魚中最大的憨魚與最小的曙魚體型相差可達13倍）。關於吻突功能，目前尚未有定論。但科學家們都提出了自己的觀點：潘江和王世濤認為盔甲魚的吻突與角一起增強了魚體的浮力和平衡作用，同時蘑菇狀的吻突具有易於取食的功能，起作用類似於鏟；Janvier認為吻突作用僅僅是增大魚體的尺寸，使其看起來更像一個捕食者；蓋志琨認為盔甲魚可能存在一種更為積極的取食行為，例如可能利用細長的吻突像鏟子一樣以較快速度在海底攪動，從而能比其他盔甲魚更有效率地濾食食物。另外，一些華南魚類的吻突還具有一些瘤狀物或刺狀物，如烏蒙山魚的吻突布滿了瘤狀顆粒，耿氏鴨吻魚的吻突排滿小刺，這些小刺或瘤突可能具有感覺功能。
除此之外，盔甲魚的吻突的不同形態可能與其所處不同生態位有關。蓋志琨通過對盔甲魚不同形態特徵的分析，總結出盔甲魚的三種主要生態位：半埋藏、表層底棲和營上底棲。對於大多數沒有發育吻突的盔甲魚，它們的生活方式主要為表層底棲。對於像寬腹魚和南寧魚這樣具有棒狀吻突且兼具寬腹環頭甲的盔甲魚，它們的生活方式主要為半埋藏，這樣的生活方式為其提供更安全的生存環境，可以比表層底棲的盔甲魚更好地躲避天敵。對於這類盔甲魚，它們的吻突既可以作為挖掘泥沙的工具，也可以在淤泥或泥土中作為潛在食物的探測器。對於像劍裂甲魚、長矛大窗魚這樣具有適合游泳的頭甲形狀的盔甲魚，它們的生存方式主要為營上底棲。它們有的例如劍裂甲魚，擁有流線型的身體；例如長矛大窗魚，擁有輔助游泳和平衡的吻突、角組合。這使得它們獲得了更強的機動性和游泳能力，進而使它們占據了一個未被開發的生態位——營上底棲。這也解釋了盔甲魚特別是華南魚在早泥盆世布拉格期所經歷的快速輻射演化。對於這類盔甲魚，它們的吻突可能起到了類似刮刀的功能，以相對較快的速度攪動底部，同時眼睛捕捉攪拌的可消化物質，以便腹部的口可以比底棲生物更有效地泵送和過濾這些物質。
