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2.面目狰狞的远古“吸血鬼鱼”,曾是暗黑美食还可能撑死过国王
孟氏中生鳗复原图 。田村信通绘
孟氏中生鳗(Mesomyzon mengae)
■分类位置:七鳃鳗亚纲—七鳃鳗目—七鳃鳗科
■化石产地:内蒙古自治区宁城县,辽宁省辽西地区
■层位与时代:义县组,早白垩世
■命名人与命名时间:张弥曼等,2006年
吸血鬼,传说中的超自然生物,通过吸取人类或其他生物血液为生。我们今天的主角就有着和吸血鬼相似的生活习惯,一个来自中生代的吸血动物—— 孟氏中生鳗。孟氏中生鳗的化石出土于内蒙古地区和辽宁辽西地区的义县组下白垩统地层中,是著名的热河生物群中的一员,于2006年被中国科学院古脊椎动物与古人类研究所的张弥曼院士、张永江研究员和美国堪萨斯大学苗德岁博士共同发表在《自然》杂志上。由于其是中生代已知唯一的化石(为无颌类),所以得名中生鳗,而种名“孟氏”则献给了我国著名鱼类学家孟庆闻先生。要想了解孟氏中生鳗,我们需要从它的后辈,现生的七鳃鳗开始说起。
孟氏中生鳗三阶段生命周期示意图:a. 幼体期;b. 变态期;c. 成体期。 张弥曼供图
七鳃鳗的长相绝对让人印象深刻,它们外形酷似鳗鱼,身体细长,表皮裸露无鳞,有着一张酷似吸盘的圆形大嘴,嘴中密密麻麻的锋利角质齿让人望而生畏。七鳃鳗作为一种名气较大的无颌鱼类,主要原因在于它令人生厌的半寄生习性,在捕食的时候,它会用吸盘状的口吸附在其它动物身上,用吸盘内口两侧的角质齿和舌上的角质齿锉破鱼体,吸食其血和肉,有的猎物被吸食之后只剩下一副骨架。七鳃鳗背上有一条长长的背鳍,向后一直延伸到尾端并环绕尾部形成尾鳍,头顶两眼之间有一个鼻孔,眼后身体两侧各有7个鳃孔,这也是它被称为“七鳃鳗”的原因。由于七鳃鳗类的身体中缺少硬骨,一般很难保存为化石,因此我们发现的七鳃鳗化石寥寥无几。目前发现的最古老的七鳃鳗化石是生活在3.6亿年前晚泥盆世南非的古七鳃鳗,它有着滚圆的脑袋和纤细的尾巴,形似一只大蝌蚪。从外观看,古七鳃鳗已经高度特化,它们的口已经成为吸盘,并且其身体与今天任何一种七鳃鳗相比,都有着夸张的比例。这样的特化说明它们不是现生七鳃鳗的直系祖先,也许只是七鳃鳗在演化道路上的一个旁支,而古七鳃鳗中意的宿主可能是那些在泥盆纪相当繁盛的有颌鱼类。在内蒙古宁城一带的中生代地层中,由于细粒的火山灰沉积等特异的埋藏条件,孟氏中生鳗的化石才得以完美地保存下来。在研究人员将化石和现生七鳃鳗对比时发现,孟氏中生鳗的形态特征与生活习性和现生种几乎没有差别。在化石上我们可以看见其保存了部分口部吸盘、眼睛、耳囊、脊索,甚至可以看见完整的鳃笼、鳃弓、鳃丝、鳃囊和肝脏及其他内脏器官的印痕,并有约80个肌节清晰可见。除肌节数量较多之外,其他特征与现生七鳃鳗别无二致。现生的七鳃鳗大多生活在海洋,性成熟后洄游至淡水繁殖,也有一些种类终生生活在淡水中,例如我国的东北七鳃鳗。而孟氏中生鳗不仅是我国发现的唯一的化石七鳃鳗类,也是世界已知时代最早的淡水七鳃鳗类。孟氏中生鳗的出现,代表了七鳃鳗进入淡水最早的化石记录。我们可以想象,在那个原始鸟类和带毛恐龙繁盛的时代,一个古老恐怖的吸血动物悄悄地从海洋游入淡水,潜伏在河流的沙底中伺机而动,并在夜晚现身,吸附在受害者身上大快朵颐。
孟氏中生鳗:a. 幼体七鳃鳗化石,侧视;b. 成体七鳃鳗化石,侧视; c. 成体复原图。 a、b张弥曼院士提供 c史爱娟绘
七鳃鳗作为少数存活至今的无颌类动物,它们的发育过程也与众不同。七鳃鳗是个体发育史中存在“变态”现象的少数脊椎动物之一,七鳃鳗的生命周期存在三个状态:一个持续时间较长的幼体阶段、一个特殊的变态阶段和相对较短的成年期。七鳃鳗的生命周期开始于一个漫长的(长达7年甚至更久)幼体期,有着与成体截然不同的生活习性。它们的幼体被称为沙隐虫,顾名思义,它们隐于沙中,很少离开沙层进入水体。沙隐虫阶段的七鳃鳗在结构上类似于最古老的鱼类——昆明鱼,没有眼睛,鳍的发育也不完善。与成年的七鳃鳗不同,沙隐虫的口并非吸盘,而形似漏斗,藏在沙子里时,它们会把口伸出沙层探入水中,随着水流被沙隐虫不断吸入,水中的碎屑和小生物等也会流入沙隐虫口中,成为它发育过程中的养料。在沙中,七鳃鳗会以沙隐虫的形式生存数年之久,而后它们经历一个特殊的变态过程而进入成年期,脱离沙层,进入水中开启全新的生活。而在孟氏中生鳗的身上也发现了这种独特的生长发育过程。2014年,在张弥曼院士等多位科研人员的共同努力下,于产自内蒙古早白垩世地层的孟氏中生鳗化石材料中,首次识别出了孟氏中生鳗的幼体和变态期幼体。这些幼体的形态特征和生活习性与其现代后裔几乎没有差别:它们的眼睛细小,口部由宽圆的口笠和分离的下唇组成,鳃区前置达于耳囊之下,背部鳍褶连续而延长,且与现代七鳃鳗幼体一样以滤食泥沙中的动、植物碎屑为生。而体量较大的变态个体则耳囊较大,口笠加厚或吻部变尖,眼睛稍有增大,背鳍褶内辐状软骨已现,鳃区位置仍靠前且口部吸盘尚未发育,这些都是现生七鳃鳗变态期早期阶段的特征。这个新发现不仅首次记录了化石七鳃鳗的幼体和变态期幼体特征,而且显示现代七鳃鳗独特的三期生命史早在距今1.25亿前的早白垩世晚期即已成型并保持至今。
不得不说,七鳃鳗真是个固执的族群。在漫长的岁月中,众多族裔你方唱罢我登场,恐龙灭绝哺乳动物占领陆地,鸟类代替翼龙成为天空的主宰,被子植物则将花开满了地球的每一隅,七鳃鳗无论是它们那令人生厌的半寄生习性还是令人称奇的变态发育过程,却始终不变。它们为何如此固执?固执的它们又是如何演化而来的?这些问题让我们以后慢慢探索吧。
张弥曼院士在野外。 张弥曼提供
背景故事
张弥曼院士
孟氏中生鳗的命名者张弥曼院士从事比较形态学、古鱼类学、中-新生代地层、古地理学、古生态学及生物进化论研究。20世纪80年代初,张弥曼院士通过经典的连续磨片法对中国的肉鳍鱼类先驱杨氏鱼(鱼化石发现于曲靖)进行了详细的研究,对已经写入教科书的总鳍鱼类具有内鼻孔传统看法提出了质疑,受到国际同行的重视。正是因为这一研究,2018年联合国教科文组织将“世界杰出女科学家奖” 授予张弥曼院士,以表彰她对水生脊椎动物向陆生动物演化过程的研究成就。在中-新生代含油地层鱼化石研究中,她探明了这一地质时期东亚鱼类区系演替规律,为探讨东亚真骨鱼类起源、演化和动物地理学提供了化石证据,提出对中国东部油田地层时代及沉积环境的看法,在学术上和实际应用上都有十分重要的价值。
申一茗 盖志琨
3.中药材黄河裸裂尻鱼
河中洗澡现僵尸鱼
英国一男子在河边洗澡时,突然发现一条半米长的生物在水里游动,吓得他连忙后退!平复心情后,在好奇心驱使下,他又慢慢靠近,试图看清楚这到底是什么东西。
只见这条形似鳗鱼的生物正张着圆圆的大嘴,里面布满了锋利的牙齿,头部侧面均匀分布着七个小孔。莫非这是什么新物种?这样想着,男子试图将它捉住。
河中洗澡现僵尸鱼
结果是却力不从心,几次都没能将它逮住,只把它逼到浅滩的岩石缝里。这时闻讯前来围观的村民越来越多,都表示从未见过这种生物。于是大家提议报警。
警察和生物学专家赶到现场,终于将它捕上岸!现场的专家仔细观察后,得出的结论着实让在场的每个人出乎所意料!
“僵尸鱼”七鳃鳗
原来,这是在英国绝迹200年之久的七鳃鳗!又被称之为“僵尸鱼”。它通常用吸盘状的口吸附在鱼身上,再用牙齿锉破鱼体,吸食其血和肉,被吸食的鱼最后只剩下一副骨架。值得一提的是,七鳃鳗在地球上已经存在了3.6亿年,出现在恐龙之前,是地球上最古老的生物之一。
七鳃鳗样子很像一般的鳗鱼,身体细长,呈鳗形,表皮裸露无鳞,背上有一条长长的背鳍,向后一直延伸到尾端并环绕尾部形成尾鳍,除此之外它的身上再也没有其它的鳍存在。背鳍2个,口漏斗发达,无口须。七鳃鳗只有一个鼻孔,位于头顶两眼之间。眼发达,具松果眼,具感光作用。它的眼睛后面身体两侧各有7个鳃孔,这就是它叫做“七鳃鳗”的原因。内耳有两个半规管。鼻垂体囊的末端是盲囊。雌雄异体,发育要经过较长的幼体期,经变态为成体。成体行半寄生生活,有害于渔业。
外鼻孔单个,位于两眼间头顶部中央;嗅囊不通口咽腔。无须。眼发达,侧位(背眼七鳃鳗属Mordacia除外)。鳃囊和鳃孔均7对,有人误以为眼,故有八目鳗之称;鼻孔单个,位于头背面两眼的中间,后方有一白色皮斑。头前腹面有呈漏斗状吸盘,张开时呈圆形,周缘皱皮上有许多细软的乳状突起。口在漏斗底部,口两侧有许多黄色角质齿,口内有肉质呈舌形的活塞,其上亦有角质齿。肛门位于躯干与尾部交界处,肛门前有一泌尿生殖突。皮肤柔软而光滑,无鳞,侧线不发达。无偶鳍。背鳍两个,基长约相等,后面的背鳍与尾鳍相联,鳍条软而细密。生活时背呈青色带绿,腹部灰白色
舌成为舐刮器,具舌齿。有唾液腺1对。内鳃孔开口于特殊的呼吸管,无咽皮管。骨骼为软骨,无硬骨,鳃弓成复杂的鳃笼软骨。脊索上附髓弓小软骨片。脊神经的背、腹根不相连。内耳有2个半规管。肾脏为中肾。左侧居维尔氏管退化。背鳍1~2个。[2]
七鳃鳗是一种圆口纲的生物。没有颌,里面长满了锋利的牙齿,这是古代鱼祖先所具有的特征之一。鳃在里面呈袋形的原始状态,腮穴左右各七个,排列在眼睛后面。口呈漏斗状,内分布着一圈一圈的牙齿,为圆形的吸盘,能吸住大鱼。
体长可达60厘米以上,海七鳃鳗体长70厘米;溪七鳃鳗体长15~19厘米。
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