侏罗纪早期,重庆位于古巴蜀湖的东缘,这里河湖交错,植物繁盛,生活着亚洲古奔龙、璧山上龙、褶鳞鱼类、肺鱼类、新鳍鱼类、双壳类、螺类、叶肢介和介形虫等动物,组成了一个复杂的生态系统,即“渝州生物群”。
近日,在重庆市规划和自然资源局的组织下,中国科学院古脊椎动物与古人类研究所徐光辉研究员与重庆市地质矿产勘查开发局川东南地质大队联合发布一项“渝州生物群”研究新成果:在重庆市主城北部自流井组底部发现侏罗纪全球唯一近乎完整的肺鱼化石,它代表了角齿鱼目一个罕见的全新物种,命名为幸运中华角齿鱼。新的发现代表了三叠纪末大灭绝后肺鱼在亚洲的最早化石记录,填补了早侏罗世角齿鱼类骨骼形态学认识上的空白,重塑了对现代肺鱼类演化的认知,堪称现代肺鱼研究史上里程碑式的发现!
肺鱼是一种古老的肉鳍鱼类,具有超过4亿年的演化历史。现生肺鱼分布于南半球(非洲、南美、大洋洲)的淡水环境中,都属于角齿鱼目。角齿鱼目是唯一挺过了二叠纪末大灭绝的肺鱼类群,这可能和它们具有类似肺的鳔、适应缺氧、能直接呼吸空气、旱季泥茧夏眠的能力有很大关系。角齿鱼目颅骨骨片和鳞片都很薄,脊椎是软骨质的,鳍条很容易散落,因此角齿鱼死后很容易被破坏、难以形成化石。古生物学家此前找到的早侏罗世角齿鱼类化石都是零散的齿板。
大约2亿年前,随着盘古大陆的解体,火山喷发,气候剧烈变化,食物链崩溃,造成了地球上约一半的生物种灭绝。幸运的是,角齿鱼目再次顽强地挺过了大灭绝事件,在之后的早侏罗世(1.93亿年前)渝州生物群中出现了以幸运中华角齿鱼为代表的新物种。幸运中华角齿鱼的发现为了解角齿鱼目在北半球湖泊生态系统中的演化提供了关键的证据。
幸运中华角齿鱼有三件模式标本(一正模和二副模),均含颅顶骨骼,较完整地显示了其解剖学特征。其中,正模标本全长约50 cm,除了头骨还保存有较完整的头后脊椎骨和鳍条;副模标本罕见同时显露出下颌齿板、颅顶和肩带。据此,研究团队重建了幸运中华角齿鱼的头骨,并将其形态数据纳入肺鱼的分支系统学研究中。研究结果重新评估了角齿鱼目内部主要类群的系统发育关系,明确了幸运中华角齿鱼与角齿鱼目中已灭绝的颌吻鱼科(Gnathorhizidae)的姐妹群关系,为了解现代非洲、南美肺鱼的起源提供了新视角。
幸运中华角齿鱼的发现和研究表明,角齿鱼目的头骨多样性远远被低估了。当人们将现代肺鱼称为“活化石”时,认为角齿鱼目身体结构从中生代起就几乎没有变化,这实际上是因为化石缺乏造成的无知。在齿板上,幸运中华角齿鱼与其他一些角齿鱼类(如费尔干那角齿鱼)相似,但在头骨感觉管型式和围眶骨上与其他所有已知的中、新生代角齿鱼类都不同。新的发现表明相似的齿板可能对应完全不同的角齿鱼属种。过去古生物学家将所有的早侏罗世角齿鱼齿板归入同一个角齿鱼属其实是在缺少头骨化石之下的权宜之举。
该项研究论文近日发表于施普林格·自然旗下的国际学术期刊《科学报告》。中国科学院古脊椎动物与古人类研究所徐光辉研究员为论文的通讯作者。重庆市地质矿产勘查开发局川东南地质大队发现化石标本,是论文的第一完成单位。参与该项研究的单位还包括曲靖师范学院和重庆古生物研究院。该研究受到了国家自然科学基金、科技基础资源调查专项、重庆市规划和自然资源局和地质矿产勘查开发局科技项目的资助。
论文链接:https://www.nature.com/articles/s41598-026-48164-4

图1 幸运中华角齿鱼正模标本及素描图

图2 幸运中华角齿鱼副模标本及素描图

图3 幸运中华角齿鱼头骨复原及其在肺鱼中的系统位置

图4 幸运中华角齿鱼生态复原图