不愿意当人类祖先亲戚的“九尾狐”,不是好甲鱼

作者: 林翔鸿

来源: 科普中国

发布日期: 2023-04-26 12:52:34

九尾狐甲鱼是一种非常原始的无颌鱼类,其尾部九个鳞质鳍条组成的分叉与《山海经》中九尾狐的尾巴有异曲同工之妙。作为盔甲鱼类大家族中的重要成员,九尾狐甲鱼的发现对研究脊椎动物的演化具有重要意义。其特异保存的尾鳍形态和游泳速度的研究,揭示了早期鱼类游泳能力的多样性和复杂性。

从寒武纪大爆发诞生的第一条鱼开始算起,鱼类就走过了将近5.2亿年的演化历史。

在4.1亿年前泥盆纪的华南海东南端,就有这么一群形态呆萌的鱼类:它们有着一个卵圆且扁平的头甲,头甲边缘具有很多锯齿状的小刺,一个巨大的鼻孔和一对很小的眼睛均位于头甲背面,指示它们是一群底栖生活的鱼类,可能游泳速度不会太快;而它们的尾部除了向下弯曲的脊索叶外,还有九个粗壮的手指状的分叉,每个分叉上面覆盖了整齐排列的鳞质鳍条,又指示了它们可能是一群灵活的游泳者,它就是我们所要介绍的主角——九尾狐甲鱼!

九尾狐甲鱼生态复原图(杨定华绘)

顾名思义,九尾狐甲鱼得名于它尾部九个鳞质鳍条组成的分叉。《山海经·南山经》有云:“青丘之山,有兽焉,其状如狐而九尾”。而九尾狐甲鱼的尾巴正与上述山海经中的九尾狐尾巴有着异曲同工之妙。

作为一种非常原始的无颌鱼类,九尾狐甲鱼的“九尾”是它的种名,“狐甲鱼”是它的属名,属盔甲鱼亚纲多鳃鱼目都匀鱼科。盔甲鱼类是一类与我们祖先关系非常密切的脊椎动物,在某种意义上可以代表着包括我们在内的,几乎所有脊椎动物祖先所在演化树上的关键环节。所以,包括我们人类头部的众多器官,其实都能在盔甲鱼中找到雏形。

九尾狐甲鱼作为盔甲鱼类大家族当中保存最为完整、最精致的成员,它的发现,对我们研究“这些老祖宗是怎么来”的这项意义,当然是不言而喻的。

形态学研究表明,九尾狐甲鱼拥有典型的向下歪斜的尾巴,我们称之为下歪尾,尾鳍的下叶比较粗壮,并且明显向下倾斜,可能代表了脊索叶,里面包含了脊索。

我们知道,有颌鱼类是由无颌鱼类演化而来的,系统学研究表明,九尾狐甲鱼的下歪尾可能代表了脊椎动物的原始特征,下歪尾最早可能在寒武纪无颌的昆明鱼、海口鱼中就已经出现,并在现生的圆口类,早期的牙形动物、异甲鱼类、缺甲鱼类和花鳞鱼类这些早期无颌鱼类中均保持了这一原始特征,而真正的上歪尾是在无颌的骨甲鱼类和有颌类才真正出现。

因此,以九尾狐甲鱼为代表的盔甲鱼类是目前已知保留下歪尾这一原始特征的跟有颌类亲缘关系最近的类群。

同时,九尾狐甲鱼的化石还首次揭示出,除了脊索叶以外,九尾狐甲鱼的尾鳍还具有9个手指状的分叉,9个分叉之间可能有软组织的鳍网连接,这一形态特征跟异甲鱼类和花鳞鱼类中广泛存在的叉形尾比较相似,指示九尾狐甲鱼的尾鳍是比较原始的叉形尾。

此外,每个手指状分叉上面覆盖有多列整齐的线性排列的鳞质鳍条,这一特征跟硬骨鱼类非常相似,表明鳍条之下有强壮的辐状肌附着,这指示了九尾狐甲鱼能够很好地利用肌肉收缩灵活地控制尾鳍与水流的接触面积,从而产生不同的推动力!

九尾狐甲鱼尾鳍的特异保存,使我们能够应用新的方法模型对九尾狐甲鱼所在的盔甲鱼类的游泳速度进行分析测算。

古生物学家综合了包括软骨鱼类和硬骨鱼类在内的61个现生属种和160个现生鱼类游泳速度的数据库,对已经灭绝的古生代鱼类的43个属种,在承认地质时代不确定性的基础上,采用最大似然法对包括盔甲鱼类在内4500个早期脊椎动物系统发育树进行了综合的游泳速度模型分析。

对这些早期鱼类的游泳速度的分析表明,缺甲鱼类和盔甲鱼类的游动速度最快,而盾皮鱼类、骨甲鱼类和异甲鱼类的游动速度较慢。

总的来说,九尾狐甲鱼所代表的这样一批盔甲鱼类是游泳能力较强的快速游泳者,它的巡航游泳速度甚至要比一些更进步的有颌鱼类还要快。我们通过对巡航游泳速度的系统发育的分析也表明,盔甲鱼类比更进步的骨甲鱼类和盾皮鱼类拥有更好的运动能力和更高的代谢水平。

UUID: 9c481c17-72ff-4076-bf87-ba1a778ce7a6

原始文件名: /home/andie/dev/tudou/annot/AI语料库-20240917-V2/AI语料库/中科院物理所公众号-pdf2txt/2023/中科院物理所_2023-04-26「转」_不愿意当人类祖先亲戚的“九尾狐”,不是好甲鱼.txt

是否为广告: 否

处理费用: 0.0069 元