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在地球广阔的历史长河中，生物演化的高明一直是科学家们不懈追求的课题。盔团鱼类，这一群生活在四亿多年前的古须生物chat sex5，以其私有的“戴盔披甲”特征，为咱们揭开了古生物演化的一角。 在中国，这一范畴经过 20 多年的深耕，四代古生物学家戮力，取得了举世瞩指标成立。今天，咱们将跟班盖志琨计议员，来一场穿越时空的科学之旅，一同探索盔团鱼类的发祥、演化，以及它们在生物地层学和古生物地舆学中的伏击作用。 以下是正文，全文 6712 个字， 展望阅读时分 15 分钟： 各人好，我是盖志琨，来自中国科学院古脊椎动物与古东说念主类计议所。 咱们团队主要从事中国盔团鱼类的发祥、演化及相关的生物地层、古生物地舆计议使命。咱们是一支相称年青的后生团队，是在朱敏院士的全心指导下，经过 20 多年的磨合渐渐成长起来。 盔团鱼类是东亚地区特有的，一种四亿多年前的“戴盔披甲”的甲胄鱼类，当前只发现于我国和越南北部的“志留—泥盆纪”地层里。我国盔团鱼类化石的发现，不错记忆到上世纪之初。 1913 年，我国地质处事奠基东说念主丁文江先生在担任中国地质走访所长处兼地质计议所长处技能，光棍赴云南造就，并在翠峰山和廖角山（现称“寥廓山”）早泥盆世的西山村组采得鱼化石。这些鱼化石其后经好意思国古生物学家葛利普（Grabau）武断为头团鱼（Cephalaspis），即咱们今天的盔团鱼类。 1965 年，我国古鱼类学家刘玉海先生对我国的盔团鱼化石初次进行了系统的古生物描写，成为盔团鱼计议第一东说念主。100 多年来，经过中国数代古生物学家的发奋，中国的盔团鱼类系数定名了约 100 个种，并建立起亚纲一级的分类单位，成为与骨团鱼亚纲、异团鱼亚纲、缺团鱼亚纲、花鳞鱼亚纲比肩的“甲胄鱼类”五大类群之一。 20 世纪 90 年代末，跟着刘玉海、潘江、王念忠、王俊卿等老一辈计议盔团鱼类的古生物学家不时退休，中国盔团鱼类的计议也濒临着一个青黄不接的莫名场面，亟需年青东说念主来注入簇新的血液。 2002 年，我从山东科技大学地球科学系毕业，考到中国科学院古脊椎动物与古东说念主类计议所攻读硕士计议生，有幸成为朱敏院士的第一个学生，运转接办中国盔团鱼类的计议。 2006 年，我又获取英国皇家学会全额奖学金，在英国布里斯托大学攻读博士学位，师从英国皇家科学院院士 Philip C. J. Donoghue 教化，不绝开展中国盔团鱼类的计议。 2012 年，我学成归国，在中国科学院古脊椎动物与古东说念主类计议所使命，率领学生深刻开展中国盔团鱼的形态学、剖解学、系统学和生态学计议，分别用了两个十年的时分，到手地治理了盔团鱼类脑颅里面剖解和头后身体剖解两大百年难题，为东说念主类颌的发育发祥、中耳的鱼鳃发蔼然当作的鳍褶发祥表面提供了最要害的化石把柄。 该项计议后果在 2011年、2022 年的《当然》杂志上分别以封面保举和封面著述发表后，引起了学术界泛泛关切，被觉得是演化发育生物学的经典案例，先后入选了西洋日等国度和地区十几种教科书，举例《演化发育生物学》《演化神经学》《生命史》《古脊椎动物学》等。同期，我也指导学生开展盔团鱼类生物地层学和古生物地舆学计议教学使命。 古生示寂石把柄在讲解大陆漂移假说的经过中起了相称要害的作用。1910年，德国闻明景色学家、地球物理学家魏格纳发现大西洋两岸花样大略互补，从而萌生了大陆漂移念念想。他觉得：全球的陆地在 2 亿年前依然一个互相相接的举座，其后受到力的作用，才不停分离并漂移到当前的位置。 为了考据这一假说，科学家找到了许多把柄，其中最有劝服力的把柄之一即是来自古生物水龙兽的化石把柄。水龙兽是一种生活于约 2 亿年前的一种似哺乳类爬活动物，主要生活在陆地上，它们无法进行跨海挪动，但是它们的化石却广布于我国新疆、非洲南部、印度、南极洲等地的“二叠纪末-早三叠世”地层中，其跨大洋的泛泛漫衍，有劲地讲明了这些化石点其时可能处于统一个斡旋大陆——冈瓦纳大陆。 中国盔团鱼类在讲解板块漂移学说中雷同起着举足轻重的作用。盔团鱼类是一类主要生活在集结古陆边际的泻湖、三角洲、滨海至浅海等环境的鱼类，主要营底栖滤食性生活。大多数盔团鱼类头甲扁平，枯竭成对的偶鳍，这标明其游水才能较弱，扩散、迁移的才能有限，开阔的陆地和宽阔的海洋均成为其扩散、迁移的壅塞。因此，盔团鱼类具有狠恶的土著色调，它们的漫衍大略被用来分离古生物地舆区域。 近日，我指导学生李旭彤、张雨萌、山显任等在《地质学报（英文版）》发表封面著述，报说念了咱们志留纪早期盔团鱼类古生物地舆计议上的一项伏击阐扬，即咱们在华南板块和塔里木板块齐发现了盔团鱼类长兴鱼的痕迹，这不仅丰富了咱们对长兴鱼形态和各种性的意志，还为板块漂移学说提供了新的把柄。  封面展示了计议团队在新疆塔里木盆地志留系下部发现的一派盛大的波痕构造，指点了一种浅海环境。图片起首：《地质学报》封面 四代古生物学家戮力 长兴鱼在浙江长兴的发现 长兴鱼是一种生活在距今约 4.38 亿年的志留纪早期的最陈腐的盔团鱼类，它们个体相称小，头甲扁扁的，扫数头甲梗概唯独 3.5 厘米傍边，加上身体应该不寥落 10 厘米，眼睛有一双，但鼻孔唯唯独个，呈横宽的裂隙形，眼睛和鼻孔齐长在头顶之上，莫得咀嚼食品的高下颌，莫得成对的胸鳍和腹鳍。 因此，它们很可能是一种生活在海底，营底栖生活且游水才能不彊的鱼类。长兴鱼在系统分类上属于盔团鱼亚纲修水鱼科，属于早期盔团鱼类中的原始类群，在许多形态特征上代表了盔团鱼的原始情景。 长兴鱼最早由古鱼类学家王念忠先生于 1991 年建立，其模式种为产自浙江长兴县志留纪海相红层中的顾氏长兴鱼（Changxingaspis gui），属名“长兴”，起首于化石标本的发现地浙江省长兴县，种名“顾氏”，是王念忠先生为了哀痛其恩师顾长东教化而定名的。  顾氏长兴鱼在浙江长兴的发现（a）2003年作家一东说念主在长兴郊外采集化石;（b）浙江长兴含鱼地层柱状图；(3) 2023 年计议团队重返浙江长兴小浦镇长兴鱼化石发现地（左起：贾连涛、赵文金、朱敏、盖志琨、山显任）；（d）顾氏长兴鱼生态修起图。图片起首：作家供图 顾氏长兴鱼的发现是一个逾越 40 年，历经四代古生物学家戮力完成的计议故事。 早在 1988 年，中国地质博物馆的潘江先生就在浙江省长兴县煤山小浦煤校隔邻开展郊外使命，并发现了疑似长兴鱼的化石标本，但由于化石保存不完满，潘江先生并未对其认真定名定新种，将其暂时武断为修水鱼属待定种（Xiushuisaspis）。 1977 年，古生物学家王念忠先生作为我国矫正通达后首批派往法、德、英三国研修的十位科技使命者之一，赶赴法国国立当然博物馆古生物计议所，师从闻明古鱼类学家雷曼（J. Lehman），计议新疆晚二叠世鱼类大化石。两年研修期内，王念忠先生不仅出色完成了晚二叠世鱼类化石的计议，还预防了解了我方感瞻仰的无颌类脑颅和鱼类微体化石计议。 归国后不久，王念忠先生便向时任中国科学院古脊椎动物与古东说念主类计议所长处的周明镇先生提议，但愿在国内开展两项伏击计议使命，其中一项便为盔团鱼类脑颅的计议。根据潘江先生的早期发现，王念忠先生将造就要点放在了浙江长兴地区，通过多年发奋，终于采集到了大齐盔团鱼类化石，非常是一批保存致密的盔团鱼类脑颅化石。 1991 年，王念忠先生认真发表了这批寥落化石材料，并定名了两个新属种，分别是雷曼煤山鱼和顾氏长兴鱼。 2003 年，我在朱敏和王念忠两位先生的率领下，来到浙江长兴地区采集化石，鸠合硕士论文材料。尔后，我每年齐独自一东说念主赶赴浙江长兴一带寻找化石，一待即是几个月。我铭记那时的科研经费还相称弥留，在郊外租不起越野车，为了省俭开支，就住在老乡家里，并跟老乡借了一辆自行车，骑着车去化石场采化石。 2003 年至 2007 年五年间，我在浙江省西北部的长兴区进行了五次郊外地质造就。常年的郊外坚捏，终于取得了突破性阐扬，采集到了大齐浙江曙鱼和顾氏长兴鱼的化石。 2022 年，江西师范大学本科生张雨萌、李旭彤加入中国科学院大学生“科创经营”，历时两年，咱们终于完成了对长兴鱼的计议，最终将计议后果以封面著述的局势发表在《地质学报（英文版）》上。  顾氏长兴鱼化石及形态修起。图片起首：参考文件[1] 顾氏长兴鱼是一种具有卵形头甲的袖珍盔团鱼类，其头甲长度梗概为 3.5 厘米，个体大小梗概是修水鱼的 2 倍。在头甲的结尾，长兴鱼有一双向内侧鬈曲的镰刀形内角发育相称老练，而修水鱼这一双内角险些不发育，因此王念忠先生并不赞同潘江先生把这些新材料归到修水鱼属（Xiushuisaspis），而是将其作为修水鱼科的一个新属、新种代表，定名为“顾氏长兴鱼”。 尤其令东说念主咋舌的是，顾氏长兴鱼保存了致密的脑颅结构，通过对它的修起和计议，各人了解了盔团鱼脑颅里面的剖解学信息，这是其时计划盔团鱼类脑颅计议最全面、最深刻的一项计议后果，但是由于化石材料的已毕，咱们对顾氏长兴鱼头甲腹面的信息却知之甚少。 而这次计议的顾氏长兴鱼新材料，是一双完满头甲的正负模，揭示出顾氏长兴鱼更多头甲腹面的信息，包括鳃孔、鳃后壁和鳃后区等。计议标明，除了内角的基部除外，长兴鱼的头甲腹侧部分比背侧短得多，这部分在鳃后壁已毕，因此长兴鱼头甲腹侧莫得细长的鳃后区，这与原本的意志不同。 长兴鱼在新疆塔里木盆地的初次发现 新疆塔里木盆地位于新疆南部，地处陆上丝绸之路中枢肠带。同期，塔里木盆地亦然一个大型克拉通叠合盆地（含油气），面积约 56×104 平方千米，是我国 21 世纪的计谋动力基地。 上世纪末，塔里木盆地油气资源的“八五”“九五”科技攻关名目，使得塔里木盆地古生示寂石的计议取得了突破性阐扬。然则，在古生物学方面，由于塔里木盆地的盔团鱼类标本大多一鳞半瓜，导致该地区的盔团鱼类总体计议进度仍然相称低，2007 年以后，该地区的相关计议便停滞不前。 2012 年，我学成归国后，就从头启动了新疆塔里木盆地志留系古鱼类的郊外造就，并在 2018 年报说念了在新疆塔里木盆地志留系发现最早的多鳃鱼类——锯齿宽腹鱼，这个发现将多鳃鱼类的发祥由早泥盆世提前至志留纪兰多维列世，上前鼓动了梗概两千万年。 锯齿宽腹鱼展现出许多与当代鳐类平行进化的特征，很可能代表了盔团鱼类一种新的生活形状——半埋藏的生活形状。这种新的生活形状使盔团鱼类大略更好地荫藏我方，躲闪捕食者，也可能收获于此，使得锯齿宽腹鱼所属的古木鱼科成为盔团鱼亚纲中生计时分最长的一个支系。 2019 年，咱们又组织了一次郊外造就，发现了张氏西域鱼的新材料，并把它归入修水鱼科，这一发现浩大了塔里木盆地莫得修水鱼科化石的传统意志。 2020 年，咱们得到国度当然科学基金的资助；2021～2023 年，计议团队克服疫情可贵，先后屡次赴新疆塔里木盆地进行郊外走访，完成了三次大范畴的郊外挖掘，最终在新疆柯坪克尔买提地区的塔塔埃尔塔格组采集到丰富的盔团鱼类化石。 经过长达三年的挖掘、室内修理和对比计议，2023 年，咱们在外洋学术期刊《古地舆学、古酣畅学、古生态学》（Palaeogeography， Palaeoclimatology， Palaeoecology）初次报说念了在新疆塔里木盆地发现的真盔团鱼类——戎氏江夏鱼。这是计议团队继 2018 年在塔里木盆地初次发现最陈腐的多鳃鱼类以来，又在该地区初次发现了最陈腐的真盔团鱼类，这些化石对塔里木盆地古生代、古地舆分析意旨紧要！  郊外团队在新疆柯坪克尔买提地区塔塔埃尔塔格组中发现大片波痕构造，指点了该片地区在 4.38 亿年前曾是一派浅海环境。左起山显任、林翔鸿、盖志琨、赵日东。 图片起首：作家供图 而本次计议定名的长兴鱼新种——念忠长兴鱼，代表了长兴鱼属在塔里木盆地的“初次发现”，种名是为了哀痛王念忠先生在长兴鱼脑颅剖解学和头甲形态学计议方面作出的奠基使命。新种因中背孔宽长比为 3、侧横管蔓延至头甲侧缘以登科二侧横管的结尾二分叉等特征，与顾氏长兴鱼有显然区分。  念忠长兴鱼化石及形态修起。图片起首：参考文件[1] 长兴鱼在浙、疆两地被发现， 具有什么科学意旨？ 系统古生物学计议在一定进度上亦然一个为已灭一火生物的寻亲之旅，非常是找到了统一个属的几个不同物种的时候，号称找到了该物种的伯仲姐妹，具有相称伏击的生物地层意旨，这标明两个物种变成地舆停止不久，刚刚分化成两个新物种。 念忠长兴鱼代表了长兴鱼属在塔里木板块的首个化石纪录，它的发现相称于为远在万里除外的顾氏长兴鱼找到了亲伯仲，具有伏击的生物地层和古动物地舆意旨。 2023 年，咱们与中国科学院南京地质与古生物计议所戎嘉余院士团队斡旋，对我国东部苏浙皖地区的志留系典型剖面进行了实地造就和论证，最终将这套海相红层培育为康山组，而康山组时期培育的要害把柄之一，即是长兴鱼化石。 草榴电影产自浙江西北地区康山组的盔团鱼类，包括修水鱼科的长兴鱼和真盔团鱼类曙鱼、煤山鱼和安吉鱼，之前的分类学计议根据“总体形态相似性”旨趣，曾将康山组中的曙鱼等真盔团鱼类和西坑组中的中华盔团鱼进行对比，进而觉得，唐家坞组和西坑组层位相称，其时期为志留纪兰多维列世特列奇晚期。 最近，基于系统发育分析得到的分类学论断则清亮标明：康山组中的曙鱼、煤山鱼和净水组中的净水鱼组成一个单系类群——曙鱼科；康山组中的网状安吉鱼和净水组中的刺猬安吉鱼则组成另一个单系类群——安吉鱼属；上述两个单系群，均较上红层西坑组中的中华盔甲科更为原始。因此，从真盔团鱼类化石的角度，康山组被觉得属于下红层，并可与净水组进行很好对比。  志留纪早期塔里木-华南斡旋板块古地舆及修水鱼科漫衍。图片起首：参考文件[1][3] 然则，修水鱼科曾经被作为浙江西北海相红层与上红层西坑组对比的一个象征，跟着连年来鱼类生物地层学计议的深刻，科学家们发现，尽管修水鱼科具有更长的地层延限（从志留系下红层朝上延限至上红层），但该科成员在不同的层位线路出不同的组成样子。其中，西域鱼属仅出当前志留系下红层（净水组和塔塔埃尔塔格组），修水鱼属则仅出当前志留系上红层（西坑组）。 长兴鱼属在新疆志留系塔塔埃尔塔格组中的发现，讲解该属雷同属于下红层中的分子。因此，本计议从长兴鱼的角度，进一步复古了浙江西北的含鱼海相红层（康山组）属于下红层。 此外，念忠长兴鱼是继江夏鱼属和西域鱼属之后，华南和塔里木盆地共有的第三个盔团鱼类属种，进一步复古了我国塔里木盆地和华南地区在约 4.38 亿年可能距离很近，致使可能属于统一板块，即塔里木-华南斡旋板块的假说，从而为我国志留纪早期华南和塔里木之间发生的密切生物疏通事件提供了地舆基础。 参考文件 [1]Li， X.T.， et al.， New findings of Changxingaspis (Xiushuiaspidae， Galeaspida) from the Silurian of Tarim Basin and Zhejiang Province. . Acta Geologica Sinica (English Edition)， 2024. [2]Wang， N.-Z.， Two new Silurian galeaspids (jawless craniates) from Zhejiang Province， China， with a discussion of galeaspid-gnathostome relationships， in Early Vertebrates and Related Problems of Evolutionary Biology， M.M. Chang， Y.H. Liu， and G.R. Zhang， Editors. 1991， Science Press: Beijing. p. 41-66. [3]Gai， Z.， et al.， New polybranchiaspiform fishes (Agnatha: Galeaspida) from the Middle Palaeozoic of China and their ecomorphological implications. PLoS One， 2018. 13(9): p. e0202217. [4]Liu， Y.H.， et al.， A reappraisal of the Silurian galeaspids (stem-Gnathostomata) from Tarim Basin， Xinjiang. Vertebrata PalAsiatica， 2019. 57(4): p. 253-273. [5]Liu， W.Y.， et al.， The first Eugaleaspiforme fish from the Silurian of the Tarim Basin reveals a close relationship between the Tarim and South China blocks at 438 mya. Palaeogeography， Palaeoclimatology， Palaeoecology， 2023. 628: p. 111774. 策划制作 出品丨科普中国 作家丨盖志琨 中国科学院古脊椎动物与古东说念主类计议所 监制丨中国科普博览 责编丨董娜娜 审校丨徐来 林林
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