這種用“肺”呼吸的魚吃肉不吐殼
作為魚類的傳奇,肺魚不僅可以離開水生活,而且可以吃肉不吐“骨頭”。
《自然·通訊》近日發(fā)表了有關(guān)肺魚類中的楊氏魚食性方面的最新研究成果??蒲腥藛T通過研究兩件4.1億年前的楊氏魚化石標本發(fā)現(xiàn),楊氏魚具有齒板和強大的咬合力,能夠捕食帶有硬殼的無脊椎動物;同時,研究揭示肺魚類在演化初期的700萬年內(nèi)經(jīng)歷了快速輻射演化,并成為泥盆紀多樣性最高的肉鰭魚類。
“這項研究不僅為揭示肺魚類食性相關(guān)結(jié)構(gòu)的初始變化提供了關(guān)鍵化石證據(jù),而且提出了一個關(guān)于肺魚類的食殼性起源的全新假說?!?月5日,中科院院士、中科院古脊椎所研究員朱敏強調(diào)。
肺魚是一類可以用“肺”呼吸的肉鰭魚。它們的“肺”其實是特化的魚鰾,能吸收空氣。這一特殊技能使得肺魚可以擺脫水的束縛,在河水干涸之際,潛入洞穴躲在分泌物形成的繭中,等待雨季的到來。
除此之外,肺魚還是一種能“啃硬骨頭”的魚,它們咬合力強大,一些帶殼的無脊椎動物也是它們的捕食對象。這種能夠吃帶殼動物的特殊技能,被生物學家稱為食殼性或甲食性。
朱敏介紹,泥盆紀早期的希望奇異魚被認為是最原始的肺魚,它已經(jīng)具有了典型的肺魚食殼性特征,比如,有發(fā)達的齒板與短而粗壯的下頜。而楊氏魚的系統(tǒng)發(fā)育位置較奇異魚更為原始。
“因此,楊氏魚是研究肺魚類食殼性起源的關(guān)鍵?!敝烀魪娬{(diào)。
近年來,中科院古脊椎所的研究人員在化石發(fā)掘工作中采獲了眾多楊氏魚標本?!靶疫\的是,其中兩件標本保存了楊氏魚的舌弓、鰓弓及腭部結(jié)構(gòu),為解答肺魚類食殼性相關(guān)特征的起源時間與出現(xiàn)順序帶來了曙光?!敝烀粽f。
通過研究楊氏魚的解剖學結(jié)構(gòu),研究人員還原了楊氏魚的進食方式:主要使用粗鈍的大牙碾碎獵物,而齒板上那些較小的牙齒則起到輔助固定作用。
朱敏表示,肺魚類一出現(xiàn)就顯示出高度的特異性,并且多樣性非常高,被認為在演化階段初期經(jīng)歷了快速演化。
研究人員采用貝葉斯末端定年法定量分析了古生代肺魚類的系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系、分化時間及特征的演化速率,分析結(jié)果顯示,在志留紀晚期至早泥盆世洛赫考夫期末之間一個約700萬年的窗口期,肺魚類起源并經(jīng)歷了快速演化。更重要的是,肺魚和取食相關(guān)的特征明顯比其他特征具有更高的演化速率。
相反,肺魚形類的另一個主要分支孔鱗魚類的形態(tài)特征則相對保守,多樣性比較低,最終在泥盆紀末期滅絕。
“肺魚類的成功很可能得益于演化初期在食性上的快速演化,使其開辟出新的生態(tài)空間,而先驅(qū)楊氏魚恰好記錄了這一關(guān)鍵革新的初始狀態(tài)。”朱敏解釋道。(陸成寬)
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