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自然科学

中国科学家发现1.6亿年前的七鳃鳗化石,保存牙齿揭示出——“水下吸血鬼”的祖先居然吃肉

发布日期:2023/11/21 17:27:54      来源:      作者:
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      现生颌类一直被奉为脊椎动物演化生物学研究的模式生物。其中,现代七鳃鳗因摄食方式令人惊悚,“水下吸血鬼”的形象深入人心。
      七鳃鳗奇特的进食方式是怎么演化而来的?对这一物种的演化进程有着怎样的影响?通过对1.6亿年前侏罗纪燕辽生物群中新发现的大型七鳃鳗化石进行研究发现,现代七鳃鳗的祖先可能是肉食型而非吸血类型,进一步揭示了七鳃鳗奇特进食方式的演化史及其对这一物种演化进程的影响。
稀有化石带来新发现
      由于七鳃鳗全身没有硬骨,牙齿为角质,很难形成化石。“目前已知的化石七鳃鳗仅有7种,此次新发现的燕辽生物群中的七鳃鳗化石包含了杀手燕辽鳗和大牙燕辽鳗两种,化石不仅保存完整,最重要是它们的吸盘和牙齿竟以近乎立体的状态保存。”
      研究团队发现,化石中燕辽鳗的牙齿结构与北半球常见的吸血型七鳃鳗差别明显,却跟如今生活在南半球澳大利亚南部、新西兰和智利南部的囊七鳃鳗有诸多相似之处,特别是吸盘牙齿和用来剜切肉块的牙齿形态很相似。
       从牙齿结构来看,这些侏罗纪的七鳃鳗和囊七鳃鳗一样是典型的肉食性七鳃鳗,燕辽鳗化石消化道中的骨片残骸也印证了这一点。包括牙齿在内的较为完整的形态信息揭示了燕辽鳗与其他七鳃鳗的亲缘关系。贝叶斯全证据定年和谱系分析结果也显示,燕辽鳗是目前已知的现代七鳃鳗最近的化石祖先。
侏罗纪成演化分水岭
      现代七鳃鳗有着三段式的生命周期,如同蝌蚪变青蛙,经过变态发育,七鳃鳗幼体最后会发育成形态和生态差别极大的成体。其中,吸血种类最为人熟知,食肉的种类较少。根据先前对现代七鳃鳗谱系关系和七鳃鳗牙齿特征的认识,人们通常认为现代七鳃鳗的祖先是一种类似于海七鳃鳗的吸血类型,而此次的研究分结果却表明,现代七鳃鳗的祖先更可能是一类吃肉的七鳃鳗。
      研究人员认为,从摄食系统的演化来看,侏罗纪是七鳃鳗演化历史的分水岭。从侏罗纪开始,七鳃鳗的摄食系统和生态习性趋近现代七鳃鳗。与摄食系统演化同步的是七鳃鳗食物来源的变化,从早侏罗世开始,较进步的、鳞片变薄的真骨鱼类大量出现,为七鳃鳗提供大量食物来源,导致它们体型大增,进而促成了现代七鳃鳗三段式生命史的出现。
      现代七鳃鳗近九成的种类均分布在北半球,且北半球吸血型七鳃鳗素来被认为是较为原始的支系,所以通常认为北半球是现代七鳃鳗的起源地。此次研究则认为,现代七鳃鳗可能起源于晚白垩世的南半球,新生代早期南北七鳃鳗分化,晚渐新世之后,北半球七鳃鳗曾经过北太平洋区向北大西洋区扩散。
      本次研究将现代七鳃鳗的演化时间线大大推后。素有“活化石”之称的七鳃鳗,其现存支系的历史其实远非以前认为的那么古老。

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