4億年前的曲靖不似現在這般山清水秀,風景怡人,在那時它是一片寬闊的淺海,形態萬千的魚類是這片海域生活的主體。除了夢幻鬼魚、初始全頜魚等這些填補“從魚到人”演化鏈條中的缺失環節,對於生命演化具有重要意義的明星魚外,這片水域還生活著一種數量眾多的魚類——胴甲魚類。它們是泥盆紀—魚類的時代中的代表類群之一,頭頂潛望鏡似的眼睛和鼻孔、笨重長箱型的軀甲和膜質骨包裹的胸鰭是其典型特徵。胴甲魚類中有一個會“打扮”的家族,它們就是軀甲背部帶有米字型紋飾,漫遊於海底的龍華山米字魚。
■分類位置:盾皮魚綱-胴甲魚目-雲南魚亞目-雲南魚科-米字魚屬
■化石產地:雲南省曲靖市沾益區龍華山
■層位與時代:徐家衝組,早泥盆世埃姆斯期
■命名人與命名年代:朱敏,1996年
一個個凸起的瘤點在龍華山米字魚的背甲上有規則的排列成“米”字圖案,遠遠看去就像是它為了與眾不同而增加的時尚單品,讓它在同一水域的胴甲魚類中脫穎而出,遊在這片水域的時尚前端。正是由於其背甲上獨特的“米”字紋飾,我國著名古生物學家朱敏研究員將其命名為龍華山米字魚。化石材料所呈現的紋飾對於古生物學家來說是一個重要的分類依據,同屬胴甲魚類的溝鱗魚化石遍佈世界多個地方,其明顯特徵是頭甲和軀甲骨片表面密佈蠕蟲狀(粗網狀)紋飾;武定魚背甲上以細密的瘤點為主,並有對稱排列的稜脊,瘤點在稜脊上較大,瘤點和稜脊在背甲上構成似楓葉的樣式。這些各具特色的紋飾不僅成為古生物學家在野外挖掘時初步辨認化石的依據,還給了大眾一張了解和記住它本身的專有名片。
米字魚隸屬於雲南魚科,它不僅樣貌獨特,也具有重要的演化意義。雲南魚類在胴甲魚類中處於相對原始的位置,與剛剛從無頜的甲冑魚類中演化出來的有頜脊椎動物共同祖先相當接近。在“一週一魚”欄目的第八期中,我們提到盔甲魚類只能靠身體的左右擺動作波浪狀運動,胴甲魚類的遊動雖然不似盔甲魚這般費勁,但也與我們現在飯桌上或水族館所見的魚類不同。胴甲魚類只有一對成對的胸鰭,為具關節的外骨骼包覆,更類似節肢動物的附肢而不像魚類的鰭。與典型的魚類比起來,胴甲魚更像一隻小螃蟹,再加上其腹甲比較扁平,導致西班牙古生物學家斯捷潘·謝苗諾維奇·庫托爾加(Stepan Semyonovich Kutorga)最初誤以為它們是石化的大型甲蟲。胴甲魚類獨特的胸鰭和笨重的盔甲一定程度上限制了它的游泳能力,但當遇到捕食者的襲擊時,它們會用胸鰭奮力將自己的軀甲埋入沙裡,只留出潛望鏡似的眼睛觀察敵情,更有堅硬的軀甲作為最後的一道防線,正是由於其獨特的生活方式和身體構成,使得胴甲魚類在早泥盆世的海洋裡盛極一時,佔據了一定的生態位。
魚類的外骨骼
脊椎動物有兩種不同型別的骨骼,分別叫做外骨骼和內骨骼。我們熟悉的牙齒、頭蓋骨、魚的鱗片、鰭條等都屬於外骨骼,這類骨骼一般覆蓋在體表或處於身體的淺部;而內骨骼通常深埋於面板之下,並於肌肉相連,如脊椎骨、肋骨、附肢骨等等。骨骼所處的位置是區分內骨骼和外骨骼的一個關鍵因素,但也有例外。區分內、外骨骼最本質的因素是它們不同的來源,我們知道,胚胎在發育的過程中會形成外胚層、內胚層和中胚層這三個胚層,再由這三個胚層分化發育成人體的所有組織和器官。外骨骼就來源於胚胎髮育過程中的外胚層,而內骨骼則來源於中胚層或內胚層。
在現生的軟骨魚類(包括鯊魚、鰩以及銀鮫)中,外骨骼和內骨骼很容易區分,因為外骨骼基本全由鱗片、牙齒、棘刺組成,而內骨骼則全由軟骨組成。在現生的硬骨魚當中,外骨骼通常深埋於面板之下並且和內骨骼組合在一起,對於不瞭解它們的人來說,很難區分這兩種不同型別的骨骼。在滅絕的盾皮魚類中,其頭部和胸部被許多堅硬的骨質甲片包裹著,軀體的後部覆蓋著鱗片,這些都屬於盾皮魚的外骨骼,起到支撐和保護的作用,因此我們常常稱盾皮魚為“披盔戴甲”的魚類。也正是因為盾皮魚類的外骨骼比較堅硬,才比較容易儲存成化石,上文中介紹的龍華山米字魚所儲存的就是它的外骨骼。在盾皮魚類當中,外骨骼由一層膜質骨組成,有些類群的膜質骨之上直接由面板覆蓋,有的則由一種叫做半齒質的硬組織覆蓋,形成瘤狀的突起或凸起的脊,也就是所說的紋飾。紋飾不僅是區分外骨骼和內骨骼的一個重要特徵,也是對化石進行分類的一個重要依據。
(作者介紹:鮮祖敏,雲南大學碩士研究生)