魚(yú)類(lèi)的傳奇！肺魚(yú)不僅可以離開(kāi)水生活 還可以吃硬殼動(dòng)物

作為魚(yú)類(lèi)的傳奇，肺魚(yú)不僅可以離開(kāi)水生活，而且可以吃帶有硬殼的動(dòng)物。

《自然·通訊》近日發(fā)表了有關(guān)肺魚(yú)類(lèi)中的楊氏魚(yú)食性方面的最新研究成果?？蒲腥藛T通過(guò)研究?jī)杉?.1億年前的楊氏魚(yú)化石標(biāo)本發(fā)現(xiàn)，楊氏魚(yú)具有齒板和強(qiáng)大的咬合力，能夠捕食帶有硬殼的無(wú)脊椎動(dòng)物;同時(shí)，研究揭示肺魚(yú)類(lèi)演化初期的700萬(wàn)年內(nèi)經(jīng)歷了快速輻射演化，并成為泥盆紀(jì)多樣性最高的肉鰭魚(yú)類(lèi)。

“這項(xiàng)研究不僅為揭示肺魚(yú)類(lèi)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(gè)關(guān)于肺魚(yú)類(lèi)的食殼性起源的全新假說(shuō)。”5月5日，中科院院士、中科院古脊椎所研究員朱敏強(qiáng)調(diào)。

肺魚(yú)是一類(lèi)可以用“肺”呼吸的肉鰭魚(yú)。它們的“肺”其實(shí)是特化的魚(yú)鰾，能吸收空氣。這一特殊技能使得肺魚(yú)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(lái)。

除此之外，肺魚(yú)還是一種能“啃硬骨頭”的魚(yú)，它們咬合力強(qiáng)大，一些帶殼的無(wú)脊椎動(dòng)物也是它們的捕食對(duì)象。這種能夠吃帶殼動(dòng)物的特殊技能，被生物學(xué)家稱(chēng)為“食殼性”或“甲食性”。

朱敏介紹，泥盆紀(jì)早期的希望奇異魚(yú)被認(rèn)為是最原始的肺魚(yú)，它已經(jīng)具有了典型的肺魚(yú)食殼性特征，比如，有發(fā)達(dá)的齒板與短而粗壯的下頜。而楊氏魚(yú)的系統(tǒng)發(fā)育位置較奇異魚(yú)更為原始。

“因此，楊氏魚(yú)是研究肺魚(yú)類(lèi)食殼性起源的關(guān)鍵。”朱敏強(qiáng)調(diào)。

近年來(lái)，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(yú)標(biāo)本。“幸運(yùn)的是，其中兩件標(biāo)本保存了楊氏魚(yú)的舌弓、鰓弓及腭部結(jié)構(gòu)，為解答肺魚(yú)類(lèi)食殼性相關(guān)特征的起源時(shí)間與出現(xiàn)順序帶來(lái)了曙光。”朱敏說(shuō)。

通過(guò)研究楊氏魚(yú)的解剖學(xué)結(jié)構(gòu)，研究人員還原了楊氏魚(yú)的進(jìn)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(yú)類(lèi)一出現(xiàn)就顯示出高度的特異性，并且多樣性非常高，被認(rèn)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(yú)類(lèi)的系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系、分化時(shí)間及特征的演化速率，分析結(jié)果顯示，在志留紀(jì)晚期至早泥盆世洛赫考夫期末之間一個(gè)約700萬(wàn)年的窗口期，肺魚(yú)類(lèi)起源并經(jīng)歷了快速演化。更重要的是，肺魚(yú)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(yú)形類(lèi)的另一個(gè)主要分支孔鱗魚(yú)類(lèi)的形態(tài)特征則相對(duì)保守，多樣性比較低，最終在泥盆紀(jì)末期滅絕。

“肺魚(yú)類(lèi)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(kāi)辟出新的生態(tài)空間，而先驅(qū)楊氏魚(yú)恰好記錄了這一關(guān)鍵革新的初始狀態(tài)。”朱敏解釋道。

標(biāo)簽： 快速輻射演化 用肺呼吸的魚(yú) 泥盆紀(jì)肉鰭魚(yú)類(lèi) 楊氏魚(yú)化石標(biāo)本