中国科学院古脊椎动物与古人类研究所吴飞翔研究员及其合作者近期在湖南邵阳动物群中发现了保存良好的二叠纪棘鳞鲨化石,并将其命名为邵阳棘鳞鲨新种。
这一已灭绝的软骨鱼类生活在约2.56亿年前,比二叠纪末期的大灭绝事件早约500万年。这是中国二叠纪地层中首次出土棘鳞鲨化石,为研究二叠纪末大灭绝前软骨鱼类的多样性演化提供了新证据。
吴飞翔研究员指出,二叠纪-三叠纪大灭绝是显生宙最严峻的生态危机,对海洋生态系统造成了深远影响。然而,晚二叠世鱼类化石记录的匮乏限制了对这场危机前夕海洋生态系统的深入理解。
研究团队在二叠纪邵阳动物群中的初步考察,发现了包括头足类无脊椎动物(如菊石、角石)以及多种鱼类(如软骨鱼类、“古鳕类”硬骨鱼、龙鱼类等)。生物地层学证据表明,该动物群的形成年代仅比二叠纪末大灭绝早约500万年。
此次发现的邵阳棘鳞鲨化石为皮齿印痕,标本尺寸约为3至4厘米高,整体呈狭长的三角形。其最显著的特点是前缘拥有超过40枚发育良好的小棘,数量显著多于已知近缘物种;后缘则排列着密集的梳状突起。
基于棘鳞鲨皮齿化石偶有成组保存的现象,之前的研究曾推测其皮齿遍布鲨鱼背部,使其外观如同海中的刺猬。
吴飞翔表示,棘鳞鲨是一类分类地位尚不明确的神秘软骨鱼类。目前该类群仅发现零散的皮齿化石,其完整形态仍属未知。然而,这些皮齿保存了相当丰富的解剖学信息。已知棘鳞鲨主要出现在晚古生代的海相地层中,石炭纪是其多样性和分布的高峰期。化石记录主要来自欧亚大陆和北美,也曾在澳大利亚发现。进入二叠纪后,棘鳞鲨的化石记录明显减少,但该类群最终延续至早三叠世。
除软骨鱼类外,邵阳动物群中还发现了硬骨鱼、菊石和直角石类等化石。这些化石组合共同描绘了二叠纪末大灭绝前夕海洋生态系统的罕见图景。棘鳞鲨代表了具有古生代特征的软骨鱼类,虽然在二叠纪末大灭绝中幸存,但在三叠纪迅速灭绝。相比之下,同地点的龙鱼类在灭绝后迅速演化辐射。
邵阳动物群保存了二叠纪大灭绝前夕两种演化命运截然不同的类群交汇的瞬间,构成了地质史上新旧物种更替的“生态交接区”。
吴飞翔团队认为,未来棘鳞鲨研究的关键在于发现保存于原位的完整化石材料,只有确定皮齿在身体上的确切位置,才能进一步推断其功能。后续更精细的显微结构研究,以及功能形态学和流体动力学模拟,有望帮助验证这些梳状和棘状结构是否与防御、游泳控制或滤食有关。



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