中国安徽下三叠统地层发现最原始的鱼龙形动物化石---填补了陆地祖先与完全适应海洋生活的鱼龙之间的演化环节
近日,Nature(《自然》)在线发表了安徽省地质博物馆、美国加尼福利亚大学、北京大学地球与空间科学学院等科研人员共同合作以“A basal ichthyosauriform with a short snout from the Lower Triassic of China(中国下三叠统一短吻原始鱼龙)”为题的学术论文,这是省地质博物馆在“安徽巢湖鱼龙动物群”研究中取得的又一个重要成果。
爬行动物是中生代(距今2.52亿年前至6500万年前)地球上的统治者。在2.52亿年前发生的二叠纪末期生物大绝灭事件导致的古生代生态系统崩溃之后,爬行动物迅速辐射演化,向入海、上天、占领整个陆地三大方向发展。进入海洋是爬行动物演化的重大演化事件,海生爬行动物在早三叠世起源;但爬行动物为什么下海、在什么时候下海、在什么地方最早下海、当时的气候环境如何、它们如何适应海洋生活等,一直是国际学术界关注的重要问题。鱼龙是中生代海生爬行动物的重要类群,它在早三叠世海洋中突然出现,没有任何过渡类型,就曾使达尔文深深地陷入了困惑,并预言这将使创始论者用来抨击他的进化理论。1814年第一次科学报道了在英国发现的中生代鱼龙,200年之后的今天,在中国的安徽巢湖,发现了具有中间过渡特征的、最原始的鱼龙形动物——柔腕短吻龙(图1,2),填补了陆地祖先与完全适应海洋生活的鱼龙之间的演化环节。鱼龙类很可能最早起源于中国巢湖,由此出发,游向大洋,游向欧洲和北美,并最终称霸整个中生代的海洋。
这种最原始的鱼龙形动物个体很小,体长仅约40cm,是目前发现成年个体最小的鱼龙。它生活在距今约2.48亿年前的三叠纪初期,是目前发现最早的鱼龙化石,通过分支谱系分析发现它在鱼龙演化谱系中处于最基部的位置。它的身体骨骼结构较沉重,有利于它到海底取食;但它的吻部收缩、很短且没有发现牙齿,很可能是唯一一种采取吸食方式取食的鱼龙。它的躯干较短,但前肢相对比较大,而且腕部能象海豹一样弯曲并支撑身体,很可能能使它在陆地上运动。因此,这种动物很可能既能在海洋里生活,又能回到岸上。
图1 Nature发表的在安徽巢湖马家山发现的早三叠世最原始的鱼龙形动物——柔腕短吻龙
图2 柔腕短吻龙的复原图(由意大利米兰大学Stefano Broccoli创作)
在对安徽巢湖早三叠世巢湖龙动物群的研究中,还取得了其他很多成果,如发现了最早的胎生鱼龙并论证了鱼龙类胎生生殖方式的陆地起源(图3)、发现了最早的鳍龙盘乌喙骨马家山龙(图4)等。
图3 在安徽巢湖马家山早三叠世地层中发现的正在分娩的鱼龙,发表于PloS One(美国)
图4 在安徽巢湖马家山发现的最早的鳍龙——盘乌喙骨马家山龙,发表于Journal of Vertebrate Paleontology(美国)
这些成果已在国际上引起了广泛关注,相关工作也在不断地深入,就如国际海生脊椎动物研究的权威专家、美国芝加哥菲尔德自然历史博物馆(The Field Museum)麦克阿瑟讲习教授Olivier Rieppel所说:“这个进展令人振奋,我们期待更多的发现!”
本研究得到了安徽省地质遗迹保护项目资助,同时还得到国家自然科学基金国际合作重大研究项目及面上项目、美国国家地理研究探索项目的支持。上述研究涉及的模式标本均保存于安徽省地质博物馆。(省地质博物黄建东供稿)