孫自法

時(shí)隔30年，中國科學(xué)院古脊椎動(dòng)物與古人類研究所（中科院古脊椎所）科研團(tuán)隊(duì)在采自“古魚王國”云南曲靖的盔甲魚類化石材料中，梳理發(fā)現(xiàn)一件4.2億年前最大真盔甲魚類——漫游憨魚化石，并和新發(fā)現(xiàn)的另一件化石一起，最新研究揭示其具有現(xiàn)生魔鬼魚一樣的腹面鰓孔（也稱外鰓孔），為探討盔甲魚類的生活習(xí)性及演化提供了重要資料。

這項(xiàng)古魚化石研究重要進(jìn)展成果論文，近日已在專業(yè)學(xué)術(shù)期刊《古脊椎動(dòng)物學(xué)報(bào)》上以封面文章發(fā)表。

捕食“軍備競(jìng)賽”致頭甲不斷增大

論文通訊作者、中科院古脊椎所副研究員蓋志琨介紹說，漫游憨魚是朱敏研究員1992年在《古脊椎動(dòng)物學(xué)報(bào)》正式發(fā)表命名，屬名“憨魚”指示其頭甲又大又笨，憨態(tài)可掬，而種名“漫游”則取其在水中漫游覓食之意。

漫游憨魚在系統(tǒng)分類上屬于盔甲魚亞綱下真盔甲魚目。盔甲魚亞綱是一類已滅絕的“戴盔披甲”的甲胄魚類，是理解從無頜向有頜脊椎動(dòng)物過渡的重要類群之一，目前僅發(fā)現(xiàn)于中國和越南北部的志留—泥盆紀(jì)地層。真盔甲魚目作為盔甲魚亞綱的三大主要類群之一，有很高的物種多樣性，目前已命名16個(gè)屬種。

早期的真盔甲魚類個(gè)體都非常小，是一類頭甲僅有2厘米左右的小型魚類，直到4.25億年前，云南曲靖關(guān)底組才出現(xiàn)中等大小的真盔甲魚類——長孔盾魚（頭甲約8厘米），而此次發(fā)現(xiàn)4.2億年前的漫游憨魚頭甲最大可達(dá)16厘米，是目前已知最大的真盔甲魚類。

蓋志琨認(rèn)為，真盔甲魚類這種頭甲不斷增大的演化趨勢(shì)，可能與同期無脊椎動(dòng)物海蝎子之間的協(xié)同演化有關(guān)。隨著具有捕食功能器官在志留紀(jì)海蝎子中的出現(xiàn)，其捕食活動(dòng)也不斷強(qiáng)化，而被捕食的真盔甲魚類很可能與海蝎子之間也展開了一場(chǎng)轟轟烈烈的“軍備競(jìng)賽”，它們通過不斷增大頭甲，抵御海蝎子的捕食。

30年后梳理發(fā)現(xiàn)“漏網(wǎng)之魚”

1987年，朱敏在滇東收集學(xué)位論文資料時(shí)，在曲靖南城門城墻附近淺黃色泥質(zhì)粉砂中發(fā)現(xiàn)漫游憨魚化石正型標(biāo)本，是一件比較完整的頭甲，揭示了漫游憨魚頭甲背面的關(guān)鍵形態(tài)學(xué)特征，但該標(biāo)本僅有一件，并未保存頭甲腹面的形態(tài)學(xué)特征。

蓋志琨說，30年來，他一直在嘗試找到新的漫游憨魚化石，但位于曲靖古城南城門附近的化石發(fā)現(xiàn)地點(diǎn)，隨著城鎮(zhèn)化進(jìn)程早已變成城市中心的文化景點(diǎn)，無法開展野外挖掘。因此，研究團(tuán)隊(duì)又對(duì)朱敏當(dāng)年采集到的未描述的其他盔甲魚標(biāo)本進(jìn)行仔細(xì)梳理，結(jié)果意外發(fā)現(xiàn)一條漫游憨魚的“漏網(wǎng)之魚”。

此次研究漫游憨魚的另一件關(guān)鍵化石，則是研究團(tuán)隊(duì)在曲靖面店水庫附近西山村組深灰色粉砂巖中采集到，這完全是一個(gè)新的地點(diǎn)和新的層位，為一件近乎完整的漫游憨魚的頭甲。

漫游憨魚化石材料極其稀少、珍貴，迄今只發(fā)現(xiàn)三件。這次研究發(fā)現(xiàn)的漫游憨魚化石新材料，雖然來自曲靖兩個(gè)不同的化石點(diǎn)，上下層位也略有差別，但它們都具有真盔甲魚類的典型特征。

擁有魔鬼魚一樣的外鰓孔

論文第一作者、中科院古脊椎所碩士研究生孟馨媛稱，此次研究發(fā)現(xiàn)的新化石材料，首次揭曉漫游憨魚頭甲腹面的秘密：頭甲向腹面彎曲形成腹環(huán)，腹環(huán)中央包圍了一個(gè)梨形的口鰓窗，口鰓窗被一塊很大的外骨骼腹甲覆蓋，在腹甲和腹環(huán)之間，清楚保存6對(duì)線性連續(xù)排列的鰓孔，鰓孔很大，呈圓形，是漫游憨魚鰓囊通向外界的重要開孔。漫游憨魚的口可能位于梨形口鰓窗的末端，它的腹甲很大，能夠形成鰓孔的內(nèi)邊緣。

她說，鰓作為魚類主要?dú)怏w交換器官，在攝食和呼吸過程中起重要作用。無頜類和有頜類的鰓差別很大，一般來說無頜類的鰓呈囊狀，稱為鰓囊，而有頜類的鰓呈裂隙狀，稱為鰓裂。

漫游憨魚的鰓具有鰓囊，其鰓囊都是通過彼此獨(dú)立的鰓孔開口于外界，這一點(diǎn)與盲鰻、異甲魚類通過一個(gè)共同的總鰓孔開口于外界有所不同，彼此獨(dú)立的鰓孔更可能代表脊椎動(dòng)物原始狀態(tài)，而總鰓孔可能屬于趨同演化的結(jié)果。

孟馨媛指出，以漫游憨魚為代表的盔甲魚類和骨甲魚類一樣，它們的鰓孔位于頭甲的腹面，盔甲魚類腹位的鰓孔跟現(xiàn)生魔鬼魚非常相似。

魔鬼魚又稱蝠鲼，多潛伏于具有泥沙底質(zhì)的平坦海底，以捕食小型魚類與甲殼類為生，為適應(yīng)這種底棲生活，其胸鰭擴(kuò)張直至與軀干愈合，逐漸演化為身體極度扁平的扇形或圓形，又跟盔甲魚類扁平的頭甲有著異曲同工之妙?！斑@指示了漫游憨魚可能同樣漫游于具泥沙質(zhì)基底的平坦海底，在安靜濱海環(huán)境中，以濾食海底有機(jī)碎屑為生?！彼f。