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2017年12月07日 星期四
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2017年12月07日 星期四
昭通出土4.1亿年前鱼的耳枕区化石


短耳褶纹鱼及其脑和内耳结构复原
孔嘉仪 绘

    云南昭通早泥盆统的坡松冲组保存了大量的鱼类和植物化石,代表着4.1亿年前一片生机勃勃的水中“乐土”。在最近的野外工作中,中国科学院古脊椎动物与古人类研究所早期脊椎动物课题组找到一件表面纹饰与志留纪梦幻鬼鱼非常相似的硬骨鱼类耳枕区化石,根据其宽短的轮廓和表面的褶皱纹饰将其命名为短耳褶纹鱼。

    中国科学院古脊椎动物与古人类研究所朱敏团队卢静等人使用古脊椎所联合高能物理所自主研发的显微CT以及计算机三维重建等技术,对这件化石的内部结构进行了详细的还原,尽可能地提取了其中蕴藏的复杂形态信息,重点对后背囟、舌颌骨关节面、内耳骨迷路和耳上腔等结构特征及其三维位置关系进行了详细的解剖学对比和梳理,这也是学界首次获取早期硬骨鱼类耳枕区脑颅形态的详细数据。

    在此基础上,卢静等人对整个硬骨鱼类演化树根部的系统关系进行了全面的重新分析,结果表明,短耳褶纹鱼的脑颅特征组合对早期硬骨鱼类演化理论具有重大影响。短耳褶纹鱼本身处于目前唯一的基干肉鳍鱼类位置上,它的发现将斑鳞鱼类推至更加原始的基干硬骨鱼类位置,显示斑鳞鱼类已经非常接近辐鳍鱼类和肉鳍鱼类共同的祖先。庞大的硬骨鱼支系最初正是从类似斑鳞鱼类的形态基础出发,在其后的4亿年中分化出占据整个地球多样生态位的繁盛后代,而我们人类也正是这些后代中的一支。

    研究表明,短耳褶纹鱼的舌颌关节正好处于基干肉鳍鱼类向更进步的肉鳍鱼类冠群演化的过渡阶段:它虽然已经演化出进步肉鳍鱼类典型的两个舌颌关节面,但颈静脉管却仍然从两个关节面的下方而非其间穿过,保留着原始硬骨鱼类的模式。同时,短耳褶纹鱼开始出现进步肉鳍鱼类特有的结构耳上腔(包括内淋巴囊和与之相连的内淋巴管两部分,负责将内淋巴液吸收入脑脊液)的雏形。

    本报记者 杨质高

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