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科研進展

夢幻鬼魚鱗片形態學與鱗列分區研究

發表日期:2019-03-14來源:放大 縮小

  《科學報告》(Scientific Reports313日在線發表了中國科學院古脊椎動物與古人類研究所朱敏團隊對志留紀硬骨魚類——夢幻鬼魚(Guiyu oneiros)鱗片形態學與鱗列分區的研究工作。該研究為零散保存的早期硬骨魚類鱗片的分類工作提供了重要參考,也為硬骨魚類鱗片與鱗列的早期演化增加了重要的數據。 

  “沙鷗翔集,錦鱗游泳”,形形色色的鱗片是魚類最明顯的外表特征之一。同一條魚在身體不同區域排列的鱗片形態有所不同,這就是鱗列的分區。過去的研究表明,無頜類只有在頭尾向有低分異度的鱗列分區,背腹向的鱗列分區最早在有頜魚類中出現,而硬骨魚類則同時在頭尾向和背腹向有復雜的鱗列分區。不過,之前對早期硬骨魚類的鱗列分區研究主要是參考Esin(1990)基于二疊紀輻鰭魚建立的模型,由于進步輻鰭魚類的鱗列分區已開始簡化,該模型很難應用于更早期其他硬骨魚類的鱗列分區研究。 

  最初的硬骨魚類化石出現于志留紀。過去志留紀魚類化石非常稀少,且大多為零散保存的鱗片等微體化石,對其了解處于“盲人摸象”的狀態。最近在我國云南發現了包含大量精美保存的早期有頜類化石的瀟湘動物群,其中近完整保存的志留紀硬骨魚——夢幻鬼魚的發現,為研究早期硬骨魚類鱗片形態學與鱗列分區提供了近乎完美的證據。該研究借助高精度CT與三維重建技術,采用形態測量和聚類分析等方法,對5塊關聯保存的夢幻鬼魚鱗列標本(圖1),包括近完整保存的正型標本進行了量化研究,構建了鱗片形態測量學數據庫。另外,基于定量與定性研究,建立了新的早期硬骨魚類鱗列分區模型(圖2)。該模型提出了新的命名系統,將鱗列劃分成背、中、腹以及非成對鱗片四個帶,繼而細分成16個區域,便于今后不同屬種之間鱗列區域的對比。 

  該研究顯示,位于硬骨魚類兩大分支肉鰭魚類和輻鰭魚類共同祖先節點附近的類群具有比之前認為的更高分異度的鱗列分區(圖3)。而在這之后,兩大分支各自冠群的鱗列分區分異度在頭尾向與背腹向均出現簡化。本文中的系統發育分析將夢幻鬼魚置于肉鰭魚類干群。據此,上述分別出現在肉鰭魚類與輻鰭魚類冠群中的鱗列分區的簡化是二者平行進化的結果。如果采用其他部分學者的觀點,認為夢幻鬼魚屬于硬骨魚類干群,那么鱗列分區出現簡化將是肉鰭魚類和輻鰭魚類的共同衍征。 

  該項研究獲得了國家自然科學基金、中國科學院戰略性先導科技專項、中國科學院前沿科學重點專項和古生物化石發掘與修理專項的經費資助。 

  原文鏈接:www.nature.com/articles/s41598-019-40845-7 

 

1A,夢幻鬼魚鱗列標本;B,夢幻鬼魚鱗列標本三維復原。(崔心東供圖) 

 

2:夢幻鬼魚鱗列分區模型。(崔心東供圖) 

 

3:有頜類鱗列分區演化。(崔心東供圖) 

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