中国科学家发现九江江夏鱼“兄弟姐妹”

中国科学院古脊椎动物与古人类研究所(中科院古脊椎所)研究团队在江西九江武宁地区约4.38亿年前的志留纪早期地层中，最新研究发现真盔甲鱼类新属种化石并将其命名为“九江江夏鱼”。

进一步研究发现，这次发现的九江江夏鱼和之前发现于湖北武汉地区的后棘江夏鱼均属曙鱼科，是一对失散了4.38亿年的江夏鱼“兄弟”，化石产地表明，它们“分家”各自演化的两地直线距离实际上不足200公里。

华南地区志留纪早期古地理图和盔甲鱼类化石产地(山显任改自陈旭、戎嘉余，1996；戎嘉余等，2012)中科院古脊椎所供图

这也是继江西武宁的刺猬安吉鱼和浙江安吉的网状安吉鱼之后，中科院古脊椎所团队再次发现的一对失散的古鱼“兄弟”化石，直接进行对比研究表明，两地安吉鱼的发现将曙鱼的生存时代向前推进了500万年，两地江夏鱼的发现则将武汉地区盔甲鱼类的生存时代向前推进了至少200万年。

九江江夏鱼化石发现及其研究的重要成果论文，由中科院古脊椎所盖志琨、赵文金研究员联合指导硕士研究生山显任完成，并于近日在最新一期国际专业学术期刊《地质学报(英文版)》以封面文章发表。

论文第一作者山显任介绍说，本次新发现的九江江夏鱼和发现于湖北武汉地区的后棘江夏鱼均属曙鱼科，同一个属在不同的地方发现，具有重要的生物地层意义。江夏鱼典型特征是中背孔前端向前延伸至头甲吻缘并使吻缘裂开，即“裂吻”。系统发育分析结果表明，江夏鱼与曙鱼、煤山鱼、清水鱼四者构成一个单系类群曙鱼科。江夏鱼属以“裂吻”这一特征明显区别于曙鱼科其他三属，以发育中背脊进一步区别于曙鱼和煤山鱼。曙鱼是曙鱼科最原始的成员，其中背孔前端虽抵达吻缘但未使吻缘裂开，这表明“裂吻”在曙鱼科中属于衍生特征。

九江江夏鱼(上)和后棘江夏鱼(下)(史爱娟/绘)。中科院古脊椎所供图

值得注意的是，“裂吻”这一特征最先发现在中华盔甲鱼科的裂吻鱼属中，中华盔甲鱼科是比曙鱼科更为进步的一个单系类群，这表明“裂吻”在真盔甲鱼目中至少独立起源了两次。除了“裂吻”之外，江夏鱼还平行演化出此前认为仅存在于多鳃鱼目和华南鱼目的特征，如头甲后部发育中背棘和中背脊，表明真盔甲鱼目在演化初期就已经做出多种演化尝试，呈现出较高的形态多样性。

山显任指出，系统古生物学研究在一定程度上也是一个为已灭绝生物的“寻亲之旅”，特别是找到同一个属的几个不同物种的时候，堪称找到了该物种的“兄弟姐妹”，也具有重要的生物地层意义，表明两个物种形成地理隔离不久，刚刚分化成两个新物种。

古地理研究表明在4.38亿年前的志留纪早期，以中国长江流域为主的华南板块曾是一片广阔的海洋，被称为扬子海。该海域又被进一步分为上、下扬子海，两者之间存在一狭长的浅海海域即九江海峡，纵贯东西、北临鄂豫古陆、南接华夏古陆。湖北武汉和江西武宁分别位于鄂豫古陆南侧和华夏古陆北侧，两地隔九江海峡跨海相望，最近处直线距离相距不足200公里。

九江江夏鱼化石照片(盖志琨/摄)。中科院古脊椎所供图

他认为，江西武宁志留纪的古鱼类物种多样性最高，说明江西武宁地区可能是盔甲鱼类辐射和扩散的中心之一。江夏鱼属在两地的同时发现表明，在志留纪早期盔甲鱼类可能通过九江海峡完成跨扬子海的南北迁徙，从而使盔甲鱼类能够沿着扬子海北缘向东、西分别扩散至安徽巢湖和湖北京山。

江西武宁和湖北武汉在志留纪早期同处于上、下扬子海的过渡区域，相关地层研究指示两地之间均处于海底坡度极缓的近岸浅水区，这一环境背景为志留纪早期盔甲鱼类在两地之间的扩散与交流提供了便利条件和可能。

论文通讯作者盖志琨研究员表示，九江江夏鱼也是继俊卿清水鱼和刺猬安吉鱼之后，在当地志留纪地层中发现的第三个真盔甲鱼类新属种。这不仅丰富了人们对于志留纪早期真盔甲鱼类物种多样性的认识，而且为赣西北和鄂东南地区同时期地层间的对比提供了直接化石证据，也印证在志留纪早期盔甲鱼类可能通过九江海峡完成跨扬子海的南北迁徙，对于深入理解志留纪早期盔甲鱼类的辐射演化及生物古地理具有重要意义。