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“云南暴鱼”见证三叠纪海洋生物复苏

时间:2020-10-24 17:15:49  

   显生宙以来,地球上曾经发生过5次大规模生物灭绝事件(分别在奥陶纪末、泥盆纪末、二叠纪末、三叠纪末和白垩纪末),每次都对地球上的生命带来重大打击。其中,距今约2.5亿年前的二叠纪末生物大灭绝,是地球生命历史中最具灾难性的生物灭绝事件,造成90%以上的海洋生物和约75%的陆地生物灭绝。

  受二叠纪末大灭绝影响,早三叠世气候与环境很不稳定,且灾难频繁,是生物非常艰难的残存阶段,而之后的中三叠世则是生态系统的重要复苏期。我国云南罗平中三叠世海相地层发育,保存有丰富的化石组合,统称为罗平生物群,它是我们研究二叠纪末大灭绝事件后海洋生态系统复苏的重要窗口。

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  图1云南暴鱼正型标本

  尽管罗平生物群的生物多样性很高,但它是否反映三叠纪生物的全面复苏仍然有争议。因为衡量生物复苏,生物多样性是一方面,一个成熟而稳定的食物网结构则是更重要的一方面。成熟的食物网包括生产者、初级消费者、次级消费者和三级消费者(大型肉食动物)。罗平生物群鱼化石数量多、种类丰富,但过去一直未发现大型肉食性基干新鳍鱼类。这使得有人认为罗平生物群的生活环境水体较浅,海洋生态系统尚未全面恢复。

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  图2云南暴鱼(上)与其他罗平鱼类(下)体型比较

  10月20日,国际学术期刊PeerJ报道,中国科学院古脊椎动物与古人类研究所徐光辉研究员在云南罗平发现世界上最古老的疣齿鱼科鱼类,命名为云南暴鱼。它体长34厘米,是2.44亿年前(中三叠世安尼期)罗平生物群中已知最大的肉食性基干新鳍鱼类,在食物网中占据较高的位置。云南暴鱼的发现和研究更新了人们对罗平生物群的食物网结构和三叠纪生物复苏的认识。

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  图3头部素描图

  疣齿鱼科是三叠纪体型最大的一类肉食性基干新鳍鱼类,过去以疣齿鱼属为主要代表,生活在欧洲和华南中、晚三叠世海洋环境,体长可达65厘米。新发现的云南暴鱼是疣齿鱼的近亲,也是疣齿鱼科在罗平生物群的首次发现,代表了该科最古老的属种。与疣齿鱼相比,云南暴鱼的上、下颌口缘牙齿更为强壮有力,显示出更强的捕食能力。应用高精度断层扫描技术,发现云南暴鱼与疣齿鱼相似,其下颌内侧和口腔内翼骨上都具有粗壮的牙齿,可以碾压猎物的外壳。推测云南暴鱼可以捕食罗平生物群中其他的小鱼、甲壳动物、软体动物和双壳类等。

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  图4头部高精度断层扫描图

  由于国内疣齿鱼科鱼类化石较为稀少,很少有人研究疣齿鱼与其他新鳍鱼类的系统发育关系。以“云南暴鱼”的发现为契机,最新研究首次将疣齿鱼科纳入分支系统学研究中,重构了早期新鳍鱼类分支进化树,这对于了解早期新鳍鱼类各主要类群系统发育关系、辐射演化和生态适应具有重要意义。

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  图5新重建的早期新鳍鱼类分支进化树

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