| 词条 | 张氏蝶柱鱼 |
| 释义 | § 简介 张氏蝶柱鱼 ·张氏蝶柱鱼--最接近四足动物与肺鱼类共同祖先的原始肉鳍鱼 § 记载 英国《自然》杂志近日报道了第六届"中国青年五四奖章"获得者、中国科学院古脊椎动物与古人类研究所朱敏研究员与该所客座研究员、美国凯恩大学生物系于小波教授在硬骨鱼类起源与早期演化研究方向取得的最新进展，他们发现的4亿年前的张氏蝶柱鱼(Styloichthys changae)被认为是最接近四足动物与肺鱼类共同祖先的原始肉鳍鱼。其研究同时表明，与肺鱼类相比，现生的空棘鱼类只能算是四足动物的远亲。 化石记录表明，包括人类在内的陆生脊椎动物(即四足动物)是在三亿六千万年前从硬骨鱼类中的肉鳍鱼类分化而来。在三、四亿年前的远古时代，肉鳍鱼类曾有过一个相对繁盛的时期。随着生物演化的进程，肉鳍鱼类的多样性呈减少的趋势。今天地球上存活的肉鳍鱼类仅有五个种，包括三种肺鱼(非洲肺鱼、南美肺鱼和澳洲肺鱼，肺鱼鳔的内壁有许多泡状囊来扩大呼吸的面积，与陆生脊椎动物的肺相似，执行肺的功能)和两种空棘鱼(非洲拉蒂玛鱼和印尼拉蒂玛鱼)。因此，在探讨四足动物与现生鱼类的亲缘关系时，学术界长期争论的一个问题就是四足动物与肺鱼类的关系更近，还是与空棘鱼类关系更近。而要真正理清四足动物与肉鳍鱼类之间的演化格局，关键还是通过化石的新发现来不断填补演化史中缺失的环节。 在过去的廿多年中，中国早期肉鳍鱼类化石的连续发现与细致研究为学术界探讨四足动物的起源与肉鳍鱼类的演化关系做出了重要贡献。上世纪八十年代，张弥曼院士通过对在云南曲靖发现的早期肉鳍鱼类杨氏鱼及奇异鱼化石所做的形态解剖学工作，否定了长期以来有关肉鳍鱼类内鼻孔的权威性结论，就曾在国际上引起了对四足动物起源和肉鳍鱼类演化方面的热烈讨论和反思，也使中国早期肉鳍鱼类化石成为国际学术界关注的重点之一。1993年，张弥曼、朱敏发表了另一种早期肉鳍鱼类肯氏鱼的初步研究成果。经过以后的研究，肯氏鱼被认为是最原始的四足形动物。1999年，朱敏、于小波等在《自然》杂志上发表了有关斑鳞鱼的研究成果，开始了他们在这一研究领域中的新探索。他们发现的4亿年前的斑鳞鱼填补了肉鳍鱼类和辐鳍鱼类之间存在着的某些形态鸿沟，也缩短了硬骨鱼类和其他有颌鱼类之间形态距离。经过他们的研究，斑鳞鱼所具有的特征组合很可能正是硬骨鱼类祖先的特征，其发现为解开硬骨鱼类起源之谜提供了重要线索。这一新的发现也将过去对肉鳍鱼类演化的研究拓宽到对硬骨鱼类起源与早期演化的讨论。2000年起，在国家重点基础研究发展规划项目和国家杰出青年基金项目的支持下，朱敏领导的研究小组在云南曲靖古生代地层中组织了大规模野外发掘，发现了一批新的化石材料。2001年，他们在《自然》杂志上报道了其中的一个研究进展。他们所发现的无孔鱼填补了斑鳞鱼与其他更进步的肉鳍鱼类之间的形态缺环，并支持了斑鳞鱼和无孔鱼在整个硬骨鱼类分类系统中的祖先或基干位置。斑鳞鱼、无孔鱼等的发现同时揭示了中国南方是肉鳍鱼类起源中心的认识。近日，中国科学院古脊椎动物与古人类研究所基础研究工作再传捷报，英国《自然》杂志又一次发表了朱敏等取得的最新研究进展。 朱敏、于小波将他们新发现的原始肉鳍鱼命名为张氏蝶柱鱼。属名表示了原始肉鳍鱼在头颅蝶区两侧各有一个特殊的侧柱，种本名则送给了他们的导师、中国肉鳍鱼类研究的开拓者张弥曼院士。在关于肉鳍鱼类演化关系的讨论中，尽管大多数假说认为，在四足动物、肺鱼和空棘鱼中前两个类群有更密切的亲缘关系，然而迄今为止，还没有发现一个原始肉鳍鱼具有四足动物与肺鱼共同祖先的特征组合。原始肉鳍鱼类是如何演化到肺鱼类支系(肺鱼形动物)或四足动物支系(四足形动物)，仍然是亟待科学家们回答的问题。蝶柱鱼的发现则使我们有了一个最接近四足动物与肺鱼共同祖先的化石实证，也为探讨肉鳍鱼类的早期演化历史提供了新的重要证据。 蝶柱鱼的化石材料最早由于小波发现于上世纪80年代，当时只有3件头颅前部的标本。1999年仲夏，朱敏、于小波再次前往云南曲靖下泥盆统寻找早期肉鳍鱼类化石，幸运地发现了若干重要化石层位。其后两年，朱敏组织研究小组在这一地区进行了几次新的发掘，收集了大量的早期脊椎动物化石标本。经过精细的室内修理，他们又获得了近60件可以归入蝶柱鱼的化石标本，其中包括17件头颅前部、7件头颅后部、18件下颌、1件上颌骨、 4件颊部骨片、5件匙骨和4件锁骨标本。这些化石标本的发现与深入研究使研究者对蝶柱鱼有了一个较完整的认识。他们发现，蝶柱鱼保留了一些属于肉鳍鱼类基干类型(以斑鳞鱼、无孔鱼为代表)的特征，如眼柄构造、头颅蝶区的侧柱等。另一方面，蝶柱鱼具有一些四足形动物(如肯氏鱼)或肺鱼形动物(如杨氏鱼、奇异鱼)的进步特征，如下颌上只有3块冠状骨，眶上感觉管的路线构成竖琴状等。在细致的比较解剖学研究基础上，朱敏和于小波对蝶柱鱼的系统演化位置进行了探讨。结果表明，蝶柱鱼同四足动物-肺鱼的共同祖先构成姐妹群关系；蝶柱鱼比斑鳞鱼、无孔鱼和空棘鱼进步，但比肺鱼和四足动物原始。蝶柱鱼的发现实际上使肉鳍鱼类基干类型与四足动物或肺鱼基干类型之间的演化序列变得更连续，为解决肺鱼形动物与四足形动物的起源问题，追索这两个类群重要特征的出现序列提供了关键的资料。 |
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