簡介
盾皮魚是早期魚類的一支,最早的盾皮魚化石,發現於晚志留世,興盛於泥盆紀,並在泥盆紀末期全部趨於絕滅。
盾皮魚類數量多,分布幾乎遍及全球,而生存期限又相對較短,堅硬的骨甲易於保存成化石,因而具有重要的生物地層意義。
形態特徵
體型
盾皮魚個體一般長不足1米,屬中、小型者居多,僅泥盆紀末少數節甲魚的種類,如恐魚身長可達6米;胴甲魚一般較小,中國雲南中泥盆世的溫氏武定魚頭甲和軀甲總計不過2~3厘米,是盾皮魚類中的最小型代表。
骨甲結構
頭部、胸部均覆蓋有堅硬骨質的甲片,形似盾牌,軀體的後部覆蓋著鱗片,讓其他生物無從下口,但也導致行動遲緩。盾皮魚具有頜和偶鰭,因此是標準的魚類。
盾皮魚的外骨甲多數都由頭、軀幹兩部分組成,中間有可以活動的關節;也有少數種類頭、軀幹相互癒合,沒有關節,如葉鱗魚、伍塔魚等。頭甲和軀甲分別都由一定數目的大骨片組成。一般頭甲各骨片間彼此癒合緊密,軀甲各骨片間相互覆壓,較為鬆散。
在頭、軀之間有關節的魚類,除具有脊椎動物共有的顱-脊關節外,在其兩側各有一個由外骨甲形成的鉸狀關節,如粒骨魚。外骨甲與無脊椎動物的硬殼不同,有骨細胞結構,來源於胚胎期的中胚層。骨片外表,分別飾以圓粒狀、短脊狀、蠕蟲狀、網狀或放射狀等不同形式的花紋。
典型的盾皮魚,頭、軀背腹扁平,頭部有端位或端腹位的口,軀甲之後始如魚形,被鱗或裸露,尾柄細長,末端具和現生鯊魚相近似的上歪尾。
脊索終生存在,椎體通常都不發育。除泥盆紀晚期少數種類軀甲縮短,身體較為側扁,推測可能是自由游泳者外,多數骨甲沉重,腹壁平,是一些底棲式水底覓食的類型。早期的盾皮魚化石多發現於陸相沉積,而中、晚期有些侵入到海洋。
生活習性
盾皮魚中的恐魚一般在靠近水底的層位游弋,在淤泥或岩石上尋覓長著外殼的軟體動物,比如現代螺類和貝類的先祖,這些動物的行動更加緩慢,往往依靠外殼保護自己。但恐魚的上下頜一起用力,這些精美的殼體便破碎開來,內部的軟體被恐魚吞進肚子,給恐魚增加了蛋白質營養。
科學分類
關於盾皮魚的系統位置,許多古魚類學家主張將其置入板鰓魚綱(軟骨魚綱)作為一個亞綱,有些則作為廣義魚綱(Pisces)中的一個亞綱。
瑞典古魚類學家E.斯天秀(1959)從比較解剖學的角度對盾皮魚類的軀甲和胸鰭作了深入研究後,認為盾皮魚類的軀甲,實為魚類特化了的肩帶,進而以“鰭褶學說”為理論根據,指出盾皮類胸鰭的內骨骼,明顯地存在著由多到少和鰭基由寬變窄的演變過程,並根據以上不同的特化程度作為分類和認識親緣關係遠近的標準。寬基的原始,窄基的特化。胴甲魚的胸鰭,內骨骼集中呈棒狀,置於多數外骨片的包圍之中,屬於最特化的類型。
依A.S.羅默的分類包括:
瓣甲魚目:早泥盆紀-晚泥盆紀
硬鮫目(或萊茵鮫目):晚志留紀-早泥盆紀
節甲魚目(或節頸魚目):晚志留紀-晚泥盆紀
葉鱗魚目:中泥盆紀-晚泥盆紀
褶齒魚目:早泥盆紀-晚泥盆紀
胴甲魚目:晚志留紀-晚泥盆紀
節甲目、胴甲目是盾皮魚類的兩大組成部分。最早的盾皮魚化石,發現於晚志留世,興盛於泥盆紀,並在泥盆紀末期全部趨於絕滅。胴甲魚目中的溝鱗魚是全世界廣布的一個屬。
代表物種
盾皮魚類中最具代表性的一族是恐魚,出現在泥盆紀晚期,單是它頭胸甲的尺寸,就超過了奇蝦的身材,成為繼奇蝦之後的海洋霸主。
恐魚的下頜骨粗壯有力,邊緣有一排寬鋸齒,在上頜骨上也有一排齒狀物與之對應,呈刀刃狀,是作為撕咬之用。
它的頭胸甲可達1.7米至2.2米,張開的大口直徑在半米至1米之間。
考古發現
2012年,英國布里斯托大學、倫敦自然歷史博物館、澳大利亞科廷大學的古生物學家以及瑞士物理學家,通過對保存非常完好的一塊澳大利亞魚類化石研究,使用新型高能量成像儀繪製出盾皮魚的真實模樣,該圖像呈現出盾皮魚下頜骨骼中任何組織和細胞,有助於更進一步地研究它的下頜和牙齒。這是證實首個擁有下頜骨骼的脊椎動物存在牙齒的確鑿證據,並能解釋牙齒的起源之謎,並將揭曉更多關於人類進化祖先的秘密。