“水下吸血鬼”七鳃鳗摄食方式如何演化?中国新发现化石研究揭开“盲盒”

发布时间:2024-12-30 07:44:32 来源: sp20241230

   中新网 北京11月3日电 (记者 孙自法)人们熟知的七鳃鳗以长满牙齿的吸盘吸附在其他鱼类身上,食其血肉,这种“水下吸血鬼”形象深入人心,成为一些恐怖科幻电影中水下嗜杀怪物艺术原型,其令人惊悚的摄食方式的演化历史一直备受关注。

  中国科学院古脊椎动物与古人类研究所(古脊椎所)11月3日发布消息说,该所科研人员从采自燕辽生物群的化石中最新研究发现1.58亿-1.63亿年前的两种大型古七鳃鳗新物种化石,分别命名为“杀手燕辽鳗”和“大牙燕辽鳗”,它们是现生“吸血”七鳃鳗的“食肉”祖先,也揭开了七鳃鳗取食方式演化历史的“盲盒”。

海七鳃鳗和它瘆人的吸盘,它是七鳃鳗家族里最著名的“吸血鬼”(Photo by Kentaro Morita)。中国科学院古脊椎所  供图

  这项重要的古生物化石相关研究成果论文,由中国科学院古脊椎所吴飞翔研究员、张驰研究员和法国自然历史博物馆菲利普·让维叶(Philippe Janvier)教授合作完成,已于近日在国际学术期刊《自然-通讯》上线发表。

  模式生物七鳃鳗化石重要且稀缺

  科研人员介绍说,由于可能保存了脊椎动物颌骨、偶鳍(如陆地脊椎动物的四肢)等重要器官的起源线索,加上对现代渔业的巨大影响,现生无颌类尤其是七鳃鳗成为演化-发育生物学家、生态学家和公众十分关注的动物类群,甚至被奉为脊椎动物演化生物学研究的模式生物。

七鳃鳗的化石记录示意图。中国科学院古脊椎所  供图

  七鳃鳗还有着三段式的生命周期,如同蝌蚪变青蛙,经过变态发育,七鳃鳗幼体发育成形态和生态差别极大的成体,其中也包含取食方式的根本变化。

  尽管七鳃鳗的历史记录有3.6亿年之久,但其化石非常稀缺,种类却屈指可数,目前已知的化石七鳃鳗包含热河生物群中的中生鳗在内仅有七种(其中一种存疑),石炭纪之后的化石资料尤其稀缺,但正是在石炭纪-白垩纪近2亿年的时间里,七鳃鳗革新了个体发育的模式,由古生代缺少现代七鳃鳗幼体和变态阶段的模式,演化出包含变态发育阶段的三段式生命史。

侏罗纪七鳃鳗约束后的七鳃鳗家族时间(谱系)树。中国科学院古脊椎所  供图

  现代七鳃鳗奇特的进食方式怎么演化而来?这对七鳃鳗演化历史的进程有过怎样的影响?来自侏罗纪化石宝库燕辽生物群中新发现两种大型七鳃鳗,为讨论这些问题提供了重要线索。

  七鳃鳗祖先“吃肉”而非“吸血”

  七鳃鳗身无硬骨,牙齿为角质,很难保存为化石,而燕辽生物群此次新发现的杀手燕辽鳗和大牙燕辽鳗化石保存完整,最重要的是,它们的吸盘和牙齿竟以近乎立体的状态保存,为揭示七鳃鳗摄食行为的演化提供了罕见而珍贵的样本。

恐龙时代的食肉型七鳃鳗—燕辽鳗,距今约1.6亿年(拟石科技制作)。中国科学院古脊椎所  供图

  其中,杀手燕辽鳗体长超过64厘米,体型之大为目前已知化石七鳃鳗之最。古生代七鳃鳗多为几厘米,最大者也仅10厘米上下,甚至不及现代七鳃鳗临近变态发育的幼体大小。

  科研人员指出,令人意外的是,燕辽鳗的牙齿结构和分布特点与北半球常见的吸血型七鳃鳗(如海七鳃鳗)差别明显,却和今天生&