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頭條要聞

水漲魚多:古脊椎所北非古魚類最新研究成果揭示雙棱鲱類曆史與西特提斯洋演化的關系

發表日期:2019-02-19吳飛翔,房庚雨來源:放大 縮小

  鲱形超目(Clupeomorpha)魚類分爲鲱目(Clupeoformes(如沙丁魚和長江刀魚等)和已滅絕的埃笠姆鲱目(Ellimmichthyiformes)兩大類。埃笠姆鲱俗稱雙棱鲱(double armored herrings),其記錄最早見于早白垩世,並延續至漸新世(漸新世材料尚在研究中)。它們曾廣布于南美,西非,北美,地中海沿岸和東亞等地。目前已知的多數種類産自陸緣海環境,白垩紀之後的種類則産自受海水影響的淡水環境,如始新世的北美綠河頁岩和華東勝利油田,以及漸新世的廣西南部。其中産自勝利油田的勝利雙棱鲱(Diplomystus shengliensis)因爲與同時期北美綠河頁岩中同屬不同魚種的高度相似性,成爲始新世魚類區系“跨太平洋分布格局”的最重要證據之一。 

  日,《Journal of Vertebrate Paleontology》在線發表了由我所吳飛翔團隊主導、迦太基大學及突尼斯El Manar大學地質學同行參與完成的研究成果。根據在突尼斯南部Chotts盆地下白垩統地層中發現的新材料建立了埃笠姆鲱目副魚科一新屬新種——冀望突尼斯鲱(Tunisiaclupea speratus),補充了地中海地區(西特提斯洋區)這一類群的早期記錄,爲研究埃笠姆鲱的系統發育關系及生物地理學曆史提供了新的信息 (圖1-3)。 

  埃笠姆鲱目前有13屬至少35個有效種。自(Grande1985)该目建立以来,对于它们的内部分类关系及生物地理学历史,前人的研究结果存在诸多分歧。本研究基于新的化石材料和包含该目最全种类的形态学矩阵所构建的系统发育关系(圖3),將冀望突尼斯鲱歸入副魚科(Paraclupeidae Chang and Chou, 1977),並對副魚科內部分類關系有所調整。突尼斯鲱作爲副魚科中的較原始類型,其系統位置處于巴西早白垩世Ellimma branneri和北美北部晚白垩世Tycheroichthys dunveganensis之間。 

  地中海地區是埃笠姆鲱演化史上的關鍵地區。該目一些主要支系(如Armigatidae Sorbinichthyidae)可能在晚白垩世起源于該地區。同時,地中海作爲特提斯洋演化的重要區塊,白垩紀以來經曆了廣泛的海陸變遷,水體環境不斷變化。突尼斯在白垩紀時期位于西特提斯洋南緣,曾處于聯結特提斯洋與擴張中的南大西洋的水道開口處,而後者則是埃笠姆鲱演化史上的另一熱點地區。此前突尼斯的埃笠姆鲱化石記錄很少,僅有晚白垩世的 Diplomystus solignaci”。近年來,迦太基大學和突尼斯El Manar大學在突尼斯南部的Chotts盆地开展了联合发掘,在下白垩统地层中找了丰富且保存完好的水生生物化石(圖1)。新發現的冀望突尼斯鲱(Tunisiaclupea speratus)是突尼斯乃至西特提斯洋南緣埃笠姆鲱目的最早化石記錄。 

  本研究依據新的系統發育關系,梳理了埃笠姆鲱的動物地理學曆史,並對其多樣性發展過程提出新的解釋。我們認爲晚白垩世賽諾曼期埃笠姆鲱在西特提斯洋區(今天的地中海)多樣性達到頂峰,可能與當時高海平面和廣泛海侵有關。當西特提斯洋由縱貫非洲大陸北部的地表海與大西洋熱帶區域聯通,棲息地擴大、暖流的注入、食物輸入增加,促進了它們種群的遷移和擴散,並導致異域成種作用增強。白垩紀之後這一類群逐漸衰亡,目前其最年輕的記錄來自漸新世的廣西甯明。 

  根據現有認識,埃笠姆鲱的最早代表分布在南美、地中海以及東亞(浙江早白垩世的副鲚魚Paraclupea),前兩者之間的生物地理聯系已經取得了系統發育學證據的支持。而地中海與東亞之間,包含西亞、南亞甚至西藏南部等曾爲新特提洋區的廣闊地域一直其化石記錄的空白區。正如新魚名字“冀望突尼斯鲱”所寓意的,希望隨著將來考察研究的推進,這“七巧板”的最後一塊終將會被補齊。 

  該研究受到中科院戰略性先導科技專項、生物演化與環境卓越創新中心、國家自然科學基金、突尼斯科學研究部基金及中科院青年創新促進會的支持。 

  原文鏈接: 

  https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/02724634.2018.1529675 

图一 突尼斯Chotts盆地含化石地层(A-C)、产出化石(D-I)及古环境重建(J)。供图:吴飞翔

 

图二 冀望突尼斯鲱正模标本(A)及骨骼复原图(B)。供图:吴飞翔

图三 系统发育分析结果。供图:吴飞翔

附件: