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總鰭亞綱
來源:互聯網

總鰭亞綱學名:Crossopterygii),又稱總鰭魚類,原為肉鰭魚總綱的一個重要類群,大致涵蓋了除肺魚外的所有肉鰭魚類,通常為一亞綱級階元,并下分為空棘魚和爪齒魚。

鰭魚類出現于泥盆紀,但至今僅2種:非洲拉蒂邁魚(Latimeria chalumnae)和印尼拉蒂邁魚(Latimeria menadoensis)。最早的“解剖學意義上的現代型空棘魚”化石出自大約3.9億前的中泥盆世晚期地層中。

總鰭魚類和肺魚類的原始類型擁有同樣特征。若去除肺魚,總鰭魚即成為一個現代分類學范式下不予承認的多系群,而若包括肺魚,則總鰭魚類的概念已經和肉鰭魚總綱完全等同。因此,總鰭魚類這一概念現已被廢棄。

命名

詞源為希臘文“krossoi”(意為穗狀)和 “pterygion”(意為鰭),指多數總鰭魚類各鰭均呈穗狀,有發達肉質部分和串列的鰭基骨。歷史上,由于肺魚類和其他大多數肉鰭魚類具有明顯的形態區別,因此總鰭魚概念大致涵蓋了除肺魚類外的所有肉鰭魚類,通常為一亞綱級階元,并下分為空棘魚目、扇鰭魚目和爪齒魚目。現已公認,總鰭魚下各類群聯系起來的特征,不過是整個肉鰭魚類的祖征,而肺魚類的原始類型也同樣擁有這些特征。若去除肺魚,則總鰭魚即成為一個現代分類學范式下不予承認的多系群,而若包括肺魚,則總鰭魚類的概念已經和肉鰭魚類完全等同。因此,總鰭魚類這一概念現已被廢棄。

分類

總鰭魚類包括空棘魚類和爪齒魚類。

空棘魚類

空棘魚類,出現于泥盆紀,三疊紀時一度相當繁盛,至今孑遺2種,分別為非洲拉蒂邁魚(Latimeria chalumnae)和印尼拉蒂邁魚(Latimeria menadoensis),被稱為活化石。

已發現的最古老的空棘魚類化石記錄分別來自澳大利亞云南省早泥盆世布拉格期(大約4.1億年前)地層中。澳大利亞布拉格期地層中發現的空棘魚Eoactinistia僅保存下頜齒骨的一小部分;中國發現的云南昭通早泥盆世空棘魚標本于1927年發現的德國中泥盆世的艾菲爾孔骨魚(Euporosteus eifeliensis)相似,因此被命名為云南孔骨魚(Euporosteus 云南龍蜥)。

拉蒂邁魚

拉蒂邁魚屬于被科學家認為早已滅絕的魚類,只有化石的代表(空棘魚類)。第一條拉帝邁魚是在1938年,從非洲東海岸的東倫敦島附近撈到的。體長1.5米左右,呈長梭形,軀體粗壯。頭大,口寬,牙齒銳利。顱骨具特殊的顱間關節,是唯一保存了肉鰭魚總綱特有顱間關節的魚類。在頭下下頜間有1對很大的喉板。軀體覆蓋大而薄的橢圓形圓鱗,鱗片露出部分具很多小嵴或疣突,因而體表粗糙,體后部和鰭基部鱗較小。側線完全。背鰭有2個:第一背鰭鰭條強度骨化,具嵴,呈棘狀;第二背鰭與胸鰭、腹鰭、臀鰭外形相似,呈柄狀,鰭條著生在很厚的肉質鰭柄上。偶鰭內骨骼排列分節為非對稱式。尾鰭外形近似矛狀,3葉,由一個中心小葉將整個尾鰭平分為上下兩部。脊索終生存在,其上、下方有小塊硬骨。腸內具螺旋瓣。鰾很小,無呼吸功能,只調節魚體在水中的比重。卵胎生

相隔14年,1952年,在馬達加斯加島的西北的科摩羅群島的安殊昂島附近,又得到了第二條拉蒂邁魚。它是在14.6米的深水里捕到的。這條魚身長1.39米,形狀和前次發現的拉蒂邁魚差不多。

孔骨魚

云南孔骨魚的標本長度分別為11.4mm和8.7mm,估計魚體全長約9~10cm。以眶前角和眶后角為界,云南孔骨魚具有加長的眶前區和眶區,這是典型的“現代型空棘魚”的特征。云南孔骨魚的耳感覺管分支處缺失上聯合管。重建結果還顯示了位于耳感覺管之間的一對前、后半規管,與重尾魚(Diplocercides)的半規管相似。云南孔骨魚表現出來的特征表明它屬于“解剖學意義上的現代型空棘魚”,它的發現代表了空棘魚類泥盆紀早期一直到今天,這一類原始肉鰭魚類的身體基本形態幾乎沒有發生太大改變。云南孔骨魚的發現,不僅填補了我國過去從未發現泥盆紀空棘魚類化石的記錄空白,而且將最早的“解剖學意義上的現代型空棘魚”化石記錄從中泥盆世晚期向前推到早泥盆世,前推了約1700萬年,進一步完善了空棘魚類的演化歷史。

爪齒魚類

爪齒魚類主要生活在泥盆紀,進入石炭紀后全部滅絕。爪齒魚類化石記錄十分破碎,尚未發現過保存好的爪齒魚類腦顱化石,已知的化石材料顯示,爪齒魚類具有強壯的肩部,顱骨各部分可以擴張,方便制服和吞咽大的動物。標志性的巨大尖牙呈兩簇輪狀并排在下頜前端,稱為“齒旋”。

爪齒魚類身上混合了肉鰭魚總綱干群特征、現代肉鰭魚類典型特征,及其自身演化出的獨有特征。我國古生物學家從來自我國云南省的最古老的爪齒魚類———于氏箐門齒魚化石上發現,它吻部有著一系列骨質的分枝小管,這種構造過去只在肺魚中發現過,而且它的內耳和腦腔構造竟和空棘魚類有很多相似之處。這些新證據表明,爪齒魚類和空棘魚類有很密切的親緣關系??梢哉f,空棘魚類剛剛出現不久的時候,有一個支系就分了出去,向著高度適應掠食生活的方向發展,從而演化成了爪齒魚類。

起源與進化

硬骨魚(Osteichthyes),出現于3.95億年前的志留紀晚期或泥盆紀早期,一般認為是從棘魚綱發展而來。分為2支:一支是輻鰭魚綱(Actinopterygii),化石發現于泥盆紀,現在仍然是全球水域中最繁盛的類群。另一支是肉鰭魚總綱(Sarcopterygii),包括總鰭魚和肺魚,具肌鰭和內鼻孔,出現于3.9億年前的泥盆紀早期,中生代末期接近絕滅?,F存的僅有矛尾魚。

魚類開始出現是在約4億年前的古生代中期。最早的魚類,即是最早的有頜下門,叫棘鯊,以后分化發展為各種魚類,其中,古代的總鰭魚類是陸生脊椎動物的祖先。由總鰭魚類演變為四足登陸的兩棲綱,這是脊椎動物從水中到陸地的進化,是脊椎動物發展史中的一個重要階段。兩棲類的繁盛時代是在約3.5億年前的古生代后期。

形態特征

總鰭魚類特征包括發達的肉鰭,由一顱間關節將膜顱和腦顱同時分為前后兩半,脊椎椎體不發達,粗大的脊索為主要中軸支撐,等等?,F已公認,這些曾認為是將總鰭魚下各類群聯系起來的特征,不過是整個肉鰭魚總綱的祖征。

拉蒂邁魚,體表呈淡藍色,被以圓鱗。有些體重達80千克。為肉食性魚類,腸內具螺旋瓣。吻部中央具囊狀吻器,以3對開口通向吻部表面,受三叉神經淺眼支支配。拉蒂邁魚為卵胎生,卵的直徑可達9厘米,重330克。曾在一條65千克重的雌體泄殖腔中發現5條30厘米長的胚胎期幼魚,大部分成體性狀。

與其他魚類的區別

鰭魚,現代魚類中種類最多的一亞綱,占現代魚類數的90%以上,分布極其廣泛。這類魚有多種生態類型。其主要特征為體被硬鱗、圓鱗。沒有內鼻孔。

總鰭魚,具有中軸骨骼,是1條縱行的脊索而不存在椎體,頦下有1塊喉板,腸內有螺旋瓣等一系列原始特征。早期的總鰭魚類棲居于淡水中,有鰓、鰾和內鼻孔,能在氣候干燥和水域周期性缺氧期間用鰾呼吸空氣。

分布

總鰭魚類,在泥盆紀二疊紀時期(4.16-2.51億年前)廣泛分布于世界各地,經歷了迅速下降,然后在三疊紀末期(約2億年前)幾乎滅絕。

1938年12月,在非洲東南海岸的東倫敦島附近的深海中捕到第一條,被命名為非洲拉蒂邁魚(Latimeria chalumnae),直至1952年才在非洲科摩羅群島附近捕到第二條,在本地區陸續捕到百條之多。1997年,在印尼蘇拉威西島發現了第二種拉蒂邁魚——印尼拉蒂邁魚(Latimeria menadoensis)。

再度發現

科學界一直以為包括空棘魚類在內的總鰭魚類早在白堊紀早期就已從地球上滅絕消失了。1938年12月,拉蒂邁小姐在漁民剛打撈起的魚中發現了一條不同尋常的魚。這條魚被鑒定為總鰭魚類中的腔棘魚,原來被認為已經滅絕了1億2千萬年(白堊紀早期)的動物突然被發現仍然生存在地球上,為了紀念拉蒂邁小姐對科學、對人類知識寶庫做出的這一重大貢獻,于是將這條魚及其所代表的物種命名為拉蒂邁魚。

研究價值

張彌曼在云南曲靖泥盆紀早期地層中發現了一件珍貴的魚類顱骨化石,經過連續磨片和細致觀察,她發現這個頭骨屬于原始肉鰭魚類先驅楊氏魚。按照當時的分類方法,先驅楊氏魚被歸入總鰭魚類,而總鰭魚類被認為應該有一對內鼻孔,這是魚類“登陸”時學會呼吸的關鍵構造。張彌曼在仔細檢查蠟模后,并未找到這一關鍵特征。這一發現引起了古生物學界的廣泛關注,重新審視了內鼻孔的起源問題,甚至對總鰭魚類作為四足動物祖先的地位產生了質疑。經過深入探討,全球古生物學界逐漸認同了張彌曼的觀點,認為肉鰭魚類的起源中心地區應該是中國云南曲靖。這一發現改變了古生物學界對于四足動物起源的認知。

代表物種

總鰭魚類曾經下分的各類群中,爪齒魚類和空棘魚類之間可能具有密切的演化聯系。爪齒魚類,主要生活在泥盆紀,進入石炭紀后全部滅絕。爪齒魚類化石記錄爪齒魚具有強壯的肩部,顱骨各部分可以擴張,方便制服和吞咽大的動物。標志性的巨大尖牙呈兩簇輪狀并排在下頜前端,稱為“齒旋”,口閉合時收入口腔頂部刀鞘般深深的窩中。

在中國云南早泥盆世布拉格期地層中發現的4.1億年前的箐門齒魚(Qingmenodus yui)是已發現的最古老的爪齒魚類,全長大約15厘米,但是保存了完整的腦腔、內耳、神經和血管通路等一整套尚未在爪齒魚類中發現過的重要腦顱形態信息,為研究爪齒魚類乃至整個肉鰭魚總綱早期演化歷史補上了重要的一段證據。

空棘魚類,出現于泥盆紀三疊紀時一度相當繁盛,至今孑遺2種,分別為非洲拉蒂邁魚(Latimeria chalumnae)和印尼拉蒂邁魚(Latimeria menadoensis),被稱為活化石。拉蒂邁魚(拉丁文名稱:Latimeria),肉鰭魚類腔棘魚矛尾魚科的唯一現生代表。拉蒂邁魚,體長1.5米左右,呈長梭形,軀體粗壯。頭大,口寬,牙齒銳利。顱骨具特殊的顱間關節,是唯一保存了肉鰭魚類特有顱間關節的魚類。在頭下下頜間有1對很大的喉板。

參考資料 >

肉鰭魚亞綱(化石).中國大百科全書.2024-01-10

硬骨魚綱-總鰭魚類.中國動物學科學網.2024-01-07

總鰭魚.《中國大百科全書》.2024-01-06

呼吸空氣的魚類.中國科普博覽.2024-01-14

云南發現最早的“解剖學意義上的現代型空棘魚”化石.中國科學院古脊椎動物與古人類研究所.2024-01-13

空棘魚類(化石).《中國大百科全書》.2024-01-10

活化石-拉蒂邁魚.中國科學院古脊椎動物與古人類研究所.2024-01-11

拉蒂邁魚.《中國大百科全書》.2024-01-06

云南孔骨魚 ——一條停止演化的魚.騰訊網.2024-01-13

爪齒魚類.《中國大百科全書》.2024-01-10

【文匯報】爪齒魚類揭示肉鰭魚類早期演化格局-4.1億年前“水中掠食者”補上進化關鍵一環.中國科學院古脊椎動物與古人類研究所.2024-01-13

總鰭魚類介紹.www.britannica.com.2024-01-07

脊索動物門.《中國大百科全書》.2024-01-10

硬骨魚綱.《中國大百科全書》.2024-01-06

張彌曼:追尋“從魚到人”的證據.中國數字科技館.2024-01-07

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