肉鰭魚

肉鰭魚

大約3.6億年前,從肉鰭魚類中進化出了第一個陸生脊椎動物,最終衍生出人類。5月4日出版的國際權威科學雜誌《自然》發表論文指出,發現於中國雲南曲靖的“晨曉彌曼魚”是迄今為止發現的最為原始的肉鰭魚類。這意味著,中國是肉鰭魚類起源中心。

基本信息

簡介

肉鰭魚是硬骨魚類的一個總綱,絕大多數成員已滅絕。
肉鰭魚肉鰭魚

特點

此類魚的特點是魚鰭中有一個中軸骨。

科學分類

界: 動物界 Animalia
門: 脊索動物門 Chordata
總綱: 硬骨魚總綱 Osteichthyes
綱: 肉鰭魚綱 Sarcopterygii
最早的肉鰭魚類出現在泥盆紀,其早期種類的形態與早期的輻鰭魚類有多方面的相似,但是一些重大的差別使二者早在泥盆紀中期就有了基本的分歧。早期的肉鰭魚類也有歪尾,但是尾上有一個位於體軸之上的小的索上葉,這一特徵在原始的輻鰭魚類是不存在的;原始輻鰭魚類的鰭是由平行的鰭條所支持,但是早期的肉鰭魚類的鰭卻有中軸骨頭和在中軸骨兩側向遠端輻射排列的較小的骨頭——這種類型的鰭被稱為原鰭;原始的輻鰭魚類只有一個背鰭,早期的肉鰭魚類卻有兩個背鰭;早期的肉鰭魚類在頭骨頂上兩塊頂骨之間有一個具感光作用的松果孔,而早期的輻鰭魚類通常沒有松果孔;早期的肉鰭魚類眼睛不像早期輻鰭魚類的那么大;原始的肉鰭魚類的鱗片是齒鱗型,在鱗片基部骨層之上有厚層的齒鱗質,原始輻鰭魚類的鱗片的齒鱗質很有限,卻有厚層的釉質層覆蓋在表面。
觀察圖觀察圖

肉鰭亞綱包括總鰭魚目和肺魚目
總鰭魚類包括扇鰭亞目和空棘魚亞目。前者是大的肉食性魚類,見於泥盆紀至早二疊紀,多生活於淡水中,現已絕滅,如骨鱗魚,過去認為它們是四足動物的祖先。空棘魚類是特化類群,頭骨骨片數量和牙齒數目均減少,中生代較多,如大蓋魚。矛尾魚是其唯一的現生代表。我國發現的空棘魚類化石有長興魚等。
總鰭魚類具兩個背鰭。偶鰭支持骨雙列式,其基部具肉質葉。尾歪形或圓形,並具特殊的上、下葉。眼孔小。具迷齒型牙齒。身披整列質鱗。其腦顱的前部篩蝶區與後部的耳枕區之間有一條關節縫把二者分開。具一對外鼻孔。扇鰭魚類具內鼻孔;空棘魚類無內鼻孔。
肺魚類繁盛於晚泥盆紀至石炭紀,至今只有少數極特化的代表生活於非洲、澳洲和南美的赤道地區。肺魚類內骨骼退化,骨化程度差,頭骨骨片極為特殊,幾乎無法與其他魚類進行對比研究;牙齒多為齒板;腦顱中部無關節縫;偶鰭具肉質基,但支持骨為單列式;其內鼻孔經研究為移入口腔的後外鼻孔;具自接型頜。自其早期代表如雙鰭魚等,直到現代在漫長的地質歷史中它們幾乎沒有什麼重大的改變。角齒魚是中生代較為常見的肺魚類化石,化石多為其齒板。

亞綱

腔棘魚亞綱(Actinistia)
肉鰭魚肉鰭魚

肺魚下綱(Dipnoi)
肺魚與肉鰭魚的分類關係始終處於爭論中,早期肉鰭魚類被分為Crosspterygian和肺魚兩類,而這種觀點被Janvier、 Cloutier 和Ahlberg 在1996年否定。將他們統歸於肉鰭魚亞綱。而最近又起了爭論,論據是鼻孔的結構等。本文採用Janvier等人的說法。
肉鰭魚亞綱(Sarcopterygii) 與輻鰭魚亞綱(Actinopterygii)共同構成了硬骨魚(Osteichthyes )除了大名鼎鼎的“活化石”拉邁蒂魚(Latimeria chalumnae)外(也有人將拉邁蒂魚分為非洲和印尼兩個種),還有6種肺魚也被算在內。包括美洲肺魚(Lepidosiren paradoxa), 澳洲肺魚(Neoceratodus forsteri), 還有4種非洲肺魚(Protopterus)。

現狀

肉鰭魚類曾被認為已完全滅絕或演化為兩棲動物,但1938年在非洲東南海域深海捕捉到活體,後來又多次發現。目前僅存1目2種,即矛尾魚,是魚類中的活化石。

研究

《光明日報》北京2006年5月7日電 日前出版的《自然》雜誌報導了中國科學院古脊椎動物與古人類研究所朱敏研究員、美國肯恩大學於小波教授等對於硬骨魚類起源與演化的最新研究成果——晨曉彌曼魚,該物種的發現提供了研究硬骨魚類起源與早期演化的關鍵特徵,揭示了輻鰭魚類和肉鰭魚類共同祖先的形態模式以及整列層結構的逐步產生過程。
這種遠古新物種是朱敏領導的研究小組在雲南曲靖發現的,並以我國肉鰭魚類研究的開拓者、中科院院士張彌曼命名。朱敏等人對晨曉彌曼魚進行了系統學分析,認為其代表迄今所發現的最為原始的肉鰭魚類。
研究表明,晨曉彌曼魚兼具原始輻鰭魚類和原始肉鰭魚類的特徵,既有類似輻鰭魚類的顱頂甲,其膜骨(不經過軟骨階段而直接形成的硬骨)表面又覆蓋有類似整列層的組合結構。整列層是肉鰭魚類所獨有的特徵結構,位於膜骨或鱗片表面。標準的整列層結構,或者說是與肉鰭魚類進步類型的整列層結構,是由孔管系統(一種四通八達的網路狀結構)和單層的釉質-齒質結構組成。與之對應的,在輻鰭魚中是多層的釉質-齒質結構,而這種結構也存在於現已絕滅的棘魚類中。與標準的整列層結構所不同的是,晨曉彌曼魚的類整列層結構雖然具有整列層結構的孔管系統,但其表層是一種多層的釉質-齒質結構,而非單層結構。
這說明彌曼魚的多層釉質-齒質結構是一種原始的特徵,而肉鰭魚類進步類型整列層結構的獲得,先是孔管系統的獲得,然後才是單層結構的獲得。彌曼魚獨特的特徵組合提供了硬骨魚類起源、演化的關鍵信息,揭示了硬骨魚類祖先形態模式和整列層結構的獲得是逐步產生的。
化石遺址化石遺址

彌曼魚的發現,再次證實了朱敏等人2001年所提出的中國南方是肉鰭魚類起源中心的認識。這是朱敏研究小組自1999年來第6次將硬骨魚類、四足動物起源的研究成果發表在英國《自然》雜誌上。這些研究成果被套用於分子鐘(利用生物大分子進化速率的恆定性推測生物起源的年代)的校準,對於分子速率的確定起了重要作用。

肉鰭魚類起源中心

這一最新研究成果由中國科學院古脊椎動物與古人類研究所朱敏研究員、美國肯恩大學於小波教授等共同完成。據介紹,朱敏等人早在2001年和2002年野外科考中,於雲南曲靖獲得了4塊產自早泥盆世地層中的魚標本,它們距今約4.05億年。研究發現,這種新命名為“晨曉彌曼魚”的化石,兼具原始輻鰭魚類和原始肉鰭魚類的特徵——其顱頂甲特徵與原始輻鰭魚類相似,但其顱頂甲表面具有與原始肉鰭魚類化石類似的粗糙小孔。
據介紹,輻鰭魚類和原始肉鰭魚類這兩類魚是硬骨魚類中的兩兄弟。其中,前者是更早時期的生物,也是今天所有魚類的祖先,其最早的化石發現於距今4.2億年的晚志留世地層中;後者則是稍“年輕”一些的小弟,後來登上陸地,成為今天所有陸地脊椎動物的祖先。該研究成果首次揭示,原始肉鰭魚類與輻鰭魚類的共同祖先同時擁有兩類魚的各自特徵,之後逐步演化出了這兩“兄弟”。這消除了困惑生物科學界多年的難題。
該研究成果同時表明,我國雲南地區是肉鰭魚類的起源中心,在地球上最先為第一個脊椎動物在幾千萬年後登入做好了準備。

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