这种名为秀山奇异鱼(Xiushansteusmirabilis)的有甲有颚鱼的标本(在艺术家的演绎中显示)在中国南部发现的新化石宝库中占主导地位,该化石宝库可追溯到有颚脊椎动物的黎明时期。

古代鱼类化石凸显了我们脊椎动物祖先的奇异之处

在中国南方出土的一个新发现的古代鱼类化石宝库打开了一扇了解有颌脊椎动物最早历史的窗口——这个群体包括地球上99%的现存脊椎动物,包括人类。该化石遗址的年代可追溯到4.39亿至4.36亿年前,其中包括各种前所未见的小型多齿硬骨鱼类。

研究人员在9月29日的《自然》杂志上报告说,这一地点的化石多样性不仅填补了化石记录中的一个明显空白,而且突出了这种空白存在的奇怪之处。

芝加哥大学古生物学家迈克尔·科茨(MichaelCoates)没有参与这项研究,他说,“这些发现证实了我们多年来一直争论的问题”,基于较小的化石碎片。

先前的遗传分析指出,这段时间被称为志留纪早期,是一个有颌脊椎动物快速多样化的时代。但是,露齿鱼似乎在化石记录中几乎没有留下任何痕迹。相反,就化石记录而言,无颌鱼似乎在当时统治着海浪。保存下来的有颌鱼类很少有骨;大多数是软骨鱼类,现代鲨鱼和鳐鱼的古老软骨祖先。

中国科学院北京古生物学家朱友安和参与这项研究的同事写道,重庆古生物学家——古生物学家将多种多样的物种全部保存在一处——“从根本上改变了这幅图景”。该地点到处都是长着牙齿的硬骨鱼,尤其是装甲盾皮鱼,但只有一种软骨鱼类。

一块岩石板,里面有古代鲨鱼和鳐鱼近亲的化石,还有一条带有标示化石位置的带甲颚鱼的化石

重庆的Lagerstätte距今4.39亿至4.36亿年前,是一个新发现的多样化化石组合,其中包含一些最早的有颚鱼类。来自该站点的这块石板包含两种新命名的鱼类,即古代鲨鱼和鳐鱼的近亲Shenacanthusvermiformis(1a和1b)和一种甲颚鱼Xiushansteusmirabilis(2a和2b)。

Y.-A.ZHU等/自然2022

第一个长出脊椎骨的生物是鱼,它们大约在4.8亿年前就做到了(SN:10/25/18)。遗传分析表明,大约在4.5亿年前,这些鱼还长出了下颚,以便更好地相互咬碎。但这种有颚鱼类最早的完整化石在化石记录中出现的时间相对较晚,大约在4.25亿年前。到距今4.19亿至3.59亿年前的泥盆纪时期,有颚鱼类已成为一种全球现象,为那个时代赢得了“鱼类时代”的绰号(SN:7/17/18)。

软骨的,可能比想象的更早出现。现代有颌脊椎动物的最后一个共同祖先可能出现在大约4.71亿年前开始的大奥陶纪生物多样性事件期间(SN:1/24/17)。迄今为止,科学家们只发现了三种可追溯到那个时期的鱼体化石,它们都是无颌、无鳍的,并且“隐隐约约地类似于一只超大的装甲蝌蚪,”科茨

补充道。

以下是重庆拉格斯泰特新发现的一些鱼类居民的近距离观察。

小而凶

在重庆遗址发现了大约20个独立的小鱼标本,研究人员称之为奇异秀山鱼。这些发现使这种动物成为该化石组合中数量最多的鱼类。

X.mirabilis只有大约30毫米长,大约是一个回形针的长度,但它与未来出现的更大的装甲盾皮动物非常相似:它有一个宽阔的骨质头盾和一个覆盖着小钻石的身体形鳞片。

志留纪早期遗址中这种鱼类的惊人数量可能只是由于幸运的化石条件——在重庆发现的X.mirabilis和其他有颌鱼类的小而精致的骨头比更大的更难保存当时的无颌标本,或泥盆纪晚期更健壮的长着牙齿的硬骨鱼。但另一种可能性是,这个网站在它的时代是一个异常值,恰好在盾皮动物中很受欢迎。