失散4.38億年的江夏魚“兩兄弟”終于見面了

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近日，中國科學院古脊椎動物與古人類研究所研究員蓋志琨、趙文金等在國際學術期刊《地質學報（英文版）》發表封面文章，報道了在江西九江武寧地區志留系下紅層清水組中的真盔甲魚類一新種—九江江夏魚（Jiangxialepis jiujiangensis），這也是繼俊卿清水魚和刺猬安吉魚之后，在該地區志留紀下紅層中發現的第三個真盔甲魚類新屬種。

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《地質學報（英文版）》2023年97卷第2期封面圖示

“九江江夏魚”在系統分類上屬于盔甲魚亞綱真盔甲魚目曙魚科江夏魚屬，該屬模式種“后棘江夏魚”由中國地質大學（武漢）首先發現于湖北武漢“墳頭組”，典型特征是中背孔前端向前延伸至頭甲吻緣并使吻緣裂開，即“裂吻”。系統發育分析結果表明，江夏魚與曙魚、煤山魚、清水魚四者構成一個單系類群——曙魚科。

江夏魚屬以“裂吻”這一特征明顯區別于曙魚科其他三屬，以發育中背脊進一步區別于曙魚和煤山魚。曙魚是曙魚科最原始的成員，其中背孔前端雖抵達吻緣但未使吻緣裂開，這表明“裂吻”在曙魚科中屬于衍生特征。值得注意的是，“裂吻”這一特征最先發現在中華盔甲魚科的裂吻魚屬中，中華盔甲魚科是比曙魚科更為進步的一個單系類群，這表明“裂吻”在真盔甲魚目中至少獨立起源了兩次。

除了“裂吻”之外，江夏魚還平行演化出此前認為僅存在于多鰓魚目和華南魚目的特征，如頭甲后部發育中背棘和中背脊，表明真盔甲魚目在演化初期就已經做出了多種演化嘗試，呈現出較高的形態多樣性。

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九江江夏魚化石照片。蓋志琨供圖

系統古生物學研究在一定程度上是一個為已滅絕生物的尋親之旅，特別是找到了同一個屬的幾個不同物種的時候，堪稱找到了該物種的兄弟姐妹，具有非常重要的生物地層意義，表明兩個物種形成地理隔離不久，剛剛分化成兩個新物種。

研究團隊繼去年在江西武寧為浙江安吉的網狀安吉魚找到親兄弟以后，這次又在同一地點為湖北武漢的后棘江夏魚找到了親兄弟，而且兩者的直線距離不到200公里。

古地理研究表明，4.38億年前的志留紀早期，以我國長江流域為主的華南板塊曾是一片廣闊的海洋，被稱為揚子海。該海域又被進一步分為上、下揚子海，兩者之間存在一狹長的淺海海域——九江海峽。九江海峽縱貫東西，北臨鄂豫古陸，南接華夏古陸。湖北武漢和江西武寧分別位于鄂豫古陸南側和華夏古陸北側，兩地隔九江海峽跨海相望，最近處直線距離相距不足200公里。

江西武寧志留紀下紅層清水組的溫塘化石組合的古魚類物種多樣性最高，幾乎涵蓋了其他地區該組合的所有屬種，說明江西武寧地區可能是盔甲魚類輻射和擴散的中心之一。江夏魚屬在兩地的同時發現表明，在志留紀早期盔甲魚類可能通過上、下揚子海之間的九江海峽完成了跨揚子海的南北遷徙，從而使盔甲魚類能夠沿著揚子海北緣向東、西分別擴散至安徽巢湖和湖北京山。

從生態特征來看，特列奇期早期的盔甲魚類的頭甲強烈扁平化，口腹位、中背孔和眶孔均背位，是一類營底棲濾食性生活的無頜類。底棲為主的生活方式和較弱的運動能力使得盔甲魚類的分布明顯受到海洋環境的制約。目前，華南地區特列奇期早期的盔甲魚類主要分布于華夏古陸北側的淺海區域，包括了湘西北、渝東南、贛西北、浙西北、皖東南、皖東等地區的12個化石產地。溫塘組合在武漢地區志留系下紅層中的發現則將該時期盔甲魚類的分布范圍進一步擴大至鄂東南地區，表明志留紀早期盔甲魚類就已經從揚子海南緣向北緣擴散。

江西武寧和湖北武漢在志留紀早期同處于上、下揚子海的過渡區域，兩地志留系下紅層均較發育，巖性均以泥巖、粉砂質泥巖、粉砂巖、細砂巖為主，偶夾含泥礫細砂巖，并常見波痕、遺跡化石和豐富的以底棲為主的魚類化石，均屬濱岸潮坪相或濱海三角洲相的沉積產物，指示兩地之間均處于海底坡度極緩的近岸淺水區，這一環境背景為志留紀早期盔甲魚類在兩地之間的擴散與交流提供了便利條件和可能。

據悉，古脊椎所碩士研究生山顯任為論文第一作者，蓋志琨為論文通訊作者。

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華南地區志留紀蘭多維列世特列奇期早期古地理圖和盔甲魚類化石產地（山顯任修改自修改自陳旭、戎嘉余, 1996; 戎嘉余等, 2012）。