多孔弓鱼(Arquatichthys porosus)
■分类位置:硬骨鱼纲-肉鳍鱼亚纲-扇鳍鱼目-肺鱼形类
■化石产地:云南昭通
■层位与时代:下泥盆统坡松冲组,早泥盆世布拉格期
■命名人与命名年代:卢静等,2008年
四亿年前的泥盆纪是名副其实的“鱼类时代”,地球水域中生活着形形色色的古鱼,而彼时的中国云南曲靖,游弋着种类繁多、形态各异的不同古鱼。在曲靖及周边地区发现的肉鳍鱼类化石品类丰富、数量繁多,因其发现多种原始的肉鳍鱼而被认为是肉鳍鱼类的起源之地。之前提到过的杨氏鱼(Youngolepis)便是肉鳍鱼类的肺鱼支系中的古老成员。在杨氏鱼发现之前,世界上发现的年代最早的肉鳍鱼类是在欧美地区北极圈发现的Powichthys,和杨氏鱼一样,Powichthys被认为是原始、基干的肺鱼类群。肺鱼支系作为尚存于世的活化石,同时也是和四足形类亲缘最近的类群,对其基干类群和早期演化进行研究有着重大的演化学意义。
图1 肉鳍鱼类系统发育树(赵文金等,2021年)
不少读者可能知道,肺鱼和拉蒂迈鱼是现存为数不多的肉鳍鱼类(如图1)。肉鳍鱼类中,除了组成肉鳍鱼干群的基干肉鳍鱼类(以斑鳞鱼Psarolepis、无孔鱼Achoania和鬼鱼Guiyu为代表)外,可分为空棘鱼类(Actinistia)和扇鳍鱼类(Rhipidistia)两大冠群,其中空棘鱼类冠群的代表物种就是现存的拉蒂迈鱼(Latimeria)。而扇鳍鱼类又可大致分为肺鱼形类(Dipnomorpha)和四足形类(Tetrapodomorpha)。其中肺鱼形类中肺鱼类冠群(Dipnoiformes)的代表即为人们所知的澳洲肺鱼等三属六种现生肺鱼。除却肺鱼类冠群,肺鱼形类中还包括以孔鳞鱼(Porolepis)、杨氏鱼(Youngolepis)等早期肺鱼形类组成的肺鱼形类干群。
图2 多孔弓鱼下颌外视图(Lu, et al. 2008) mc:下颌感觉管开口;Mk:麦氏软骨;od:下颌上被方颧骨和上颌骨覆压的区域;pl.Id.2:第二下齿骨坑线;pl.Id.4:第四下齿骨坑线。
图3 多孔弓鱼下颌内视图(Lu, et al. 2008) ar.Co.a:前冠状骨区;ar.Co.p:后冠状骨区;De:齿骨;fo.add:内收肌窝;fo.gl:关节盂窝;la.Co:冠状骨后部附着小齿的部分;mc:下颌感觉管开口;Mk:麦氏软骨;Prart:前关节骨;s.Co.m:中冠状骨替补冠状齿的窝;t.Co.m:中冠状骨齿;t.De:齿骨的边缘齿。
图4 多孔弓鱼后顶骨(Lu, et al. 2019) group of pores:孔群;middle pti-line:中坑线;neurocranium:神经颅;pores of otic sensory canal:枕部感觉管开口;posterior pit-line:后坑线;Pp:后顶骨;St1, 2:前颞骨1,2;Ta:板骨。
今天我们要介绍的古鱼——多孔弓鱼就是肺鱼形类中较为原始的属种。多孔弓鱼发现于云南昭通的坡松冲组地层中,首次发现多孔弓鱼仅一个较为完整的下颌(图2、图3)和部分鳞片,在之后的研究过程中又有一个保存较为完好的后顶骨现世(图4)。之所以将多孔弓鱼归为基干肺鱼形动物,是因为它具备很多基干肺鱼形类相近的特征,包括:第四下齿骨水平凹线呈“L”形;下颌表面可见许多不规则排列的感觉管开孔;具3块冠状骨;冠状骨侧部为宽阔的小齿带;侧联合齿骨附着区较小;颌收肌窝大(图3);菱形鳞片具明显的前腹突,沿鳞片的前缘可观察到1条至3条平行条纹。此外,多孔弓鱼还具备很多特有的鉴别特征,最明显的特征便是下颌后缘具加长的被覆压区,且背缘明显隆起,呈现弓形——这也是其属名“弓鱼”的由来(Arquata是拉丁文“弓形的”意思,ichthys则是希腊语中“鱼”的意思)。其种名则是来源于下颌表面大量的感觉管开口(porosus是拉丁语“多孔的”意思)。
背景知识
坡松冲组下部主要为灰色、灰黄色的粗粒、细粒砂岩,上部则包含有大量黑色页岩或泥质粉砂岩层,常见泥质透镜体,指示了布拉格期海进期间,气候较为湿润,海平面的上升造就了坡松冲组的以陆源碎眉为主的河流泛滥平原、近岸湖泊或者是泻湖环境的沉积。云南昭通早泥盆统的坡松冲组保存了大量的鱼类化石,包括盔甲鱼类、肉鳍鱼类等诸多类群,纵是管中窥豹,其时的勃勃生机亦是可见一斑。除此之外,坡松冲组还发现了大量植物化石,构成了云南坡松冲植物群。其植物化石数量较多,类群丰富,或与长时期的风化剥蚀造成地形差异,形成了不同的生境所导致。
屈晨阳