那块缺失的“拼图”——丘比特华南鱼

那块缺失的“拼图”——丘比特华南鱼

丘比特华南鱼的生态复原图。史爱娟 绘

丘比特华南鱼 Huananaspis cupido

■分类位置:盔甲鱼亚纲-华南鱼目-华南鱼科-华南鱼属

■化石产地:中国广西壮族自治区南宁市五象岭

■时代和层位:早泥盆世布拉格时期那高岭组底部

■命名人和命名时间:张淑荣、山显任、盖志琨,2023年

那块缺失的“拼图”——丘比特华南鱼

丘比特华南鱼化石照片。盖志琨 摄

去年“来自泥盆纪的爱神丘比特——武定华南鱼”出现在大家的视野中,让大家了解了盔甲鱼亚纲-华南鱼目-华南鱼科-华南鱼属的武定华南鱼。1971年,刘玉海在云南武定发现了武定华南鱼,三角形头甲,发育狭长的吻突;角发达,侧向伸展,两角末端没有超过头甲末端,并且呈略向后弯的窄镰刀形,两角末端间是头甲最宽处,长达15厘米;头甲后缘具有向后尖出的中背脊;发育有心脏形的中背孔,后缘内凹为缺刻;眶孔侧位,在头甲侧缘呈缺刻;侧线不详;纹饰为粒状突起;其中,最显著的特征为心脏形的中背孔以及一对侧向延伸的翼角,与目前已发现的物种之间存在显著差异。因此,刘玉海认为,该化石不仅代表了盔甲鱼的一个新属,还可能代表了一个新科,并以此建立了华南鱼科。1975年,法国科学家菲利普·让维埃对已发现的盔甲鱼类进行总结,将有吻突和侧向延伸翼角的盔甲鱼归为一类,并根据华南鱼科建立了目一级的分类单元——华南鱼目。

今年,古脊椎所的科研人员通过辛苦的野外工作以及细致的室内研究,又在广西壮族自治区南宁市五象岭发现了华南鱼属的一个新种,是早泥盆世布拉格时期那高岭组底部的鱼化石,并把它正式名为丘比特华南鱼。为什么命名丘比特华南鱼呢?因为它跟武定华南鱼非常相似,其头甲前部发育一心形中背孔,中背孔前方头甲向前延伸形成细长的棒状吻突,两个独特特征的形态组合形似爱神丘比特之箭,因此将其种名命名为丘比特。丘比特华南鱼的体型非常小,头甲最宽只有7.72厘米,最长只有5.85厘米,其头甲的后缘平直,没有中背脊,与武定华南鱼有明显区别,尤其是两角末端远远超过头甲后缘,像极了丘比特身后的一对翅膀,而武定华南鱼的两角末端没有超过头甲后缘。所以,通过综合的形态观察分析,将丘比特华南鱼作为一个新种归入华南鱼属中。

那块缺失的“拼图”——丘比特华南鱼

那块缺失的“拼图”——丘比特华南鱼

丘比特华南鱼解释性素描图 背侧(上)和腹侧(下) 。 许勇 绘

生物地层学拼图

盔甲鱼类在早泥盆世经历了3个主要的演化阶段,被归入3个脊椎动物化石组合,分别是洛赫考夫期的西山村组合(早期脊椎动物组合Ⅰ)、翠峰山组合(早期脊椎动物组合Ⅱ)和布拉格时期的徐家冲组合(早期脊椎动物组合Ⅲ)。

而丘比特华南鱼就是徐家冲组合的成员之一,并且徐家冲组合成员在广西南宁的莲花山组与那高岭组的过渡地层、云南曲靖徐家冲组、四川江油关山坡组、云南文山、昭通和武定的坡松冲组以及越南Si Ka组都有发现;但是武定地区的鱼类化石发现较少,缺少在属一级的分类阶元上能够直接进行对比的化石,丘比特华南鱼的发现就是那块缺失已久的拼图,填补了生物地层学的空白,为云南武定坡松冲组与广西南宁那高岭组之间的对比提供了直接的化石证据,进而将徐家冲组合古地理分布扩大至云南地区,具有重要的生物地层学意义。

那块缺失的“拼图”——丘比特华南鱼

华南板块早泥盆世布拉格期古地理图及盔甲鱼类的分布。(修改自Xue et al, 2018)

古动物地理拼图

我国盔甲鱼类分布在古地理构造上,主要属于由扬子板块和华夏板块碰撞形成的华南板块,造成这次碰撞的则是著名的广西运动。广西运动是我国著名地质学家丁文江先生于1929年提出的,是全球加里东期构造运动在华南的具体体现,从距今约4.5亿年的晚奥陶世开始,历时约6000万年,至志留纪晚期达到高潮,呈现为一个由南向北、由西向东的华南台地阶梯式差异构造抬升。

广西运动造成的扬子海平面上升使得华南板块浅海环境逐渐消失,扬子海曾先后两次抬升为扬子古陆,这导致了早期盔甲鱼类生物多样性骤减,主要表现为我国志留纪中晚期,仅有零星的盔甲鱼类化石记录。直到早泥盆世洛赫考夫期(大约4.2亿年前),华南板块才再次接受海侵,海水从华南板块的西南方向向广西中部和西部侵入。到了布拉格期(大约4.1亿年前),海水覆盖了华南板块南缘的大部分地区,形成了近岸的富含化石的硅质碎屑岩和石灰岩沉积,在今天的云贵高原和广西地区形成一个陆表海湾即华南海,盔甲鱼类才再次迎来演化的春天,开始第二轮适应辐射。

目前,徐家冲组合的9个产地和层位,分别是广西南宁崇左地区的那高岭组,云南曲靖地区的徐家冲组,云南昭通、文山和武定地区的坡松冲组,四川江油地区的关山坡组,广西梧州地区的苍梧组,越南北部的Khao Loc组和Si Ka组,在古地理构造上均属于由杨子古陆和华夏古陆组成的华南板块。

据岩相古地理资料显示:当时的这个位置可能是一片封闭的海湾,有一个向南的间歇性开口,可以与外部的海域连通。所以,当时生活在这个地域的鱼类、腕足动物和维管植物等属于独立演化,有很强的多样性和土著性。丘比特华南鱼在广西南宁地区的新发现将华南鱼属的分布从云南武定(华南海西缘)扩大至广西南宁(华南海东缘),它们的发现为两地的生物地层对比提供了古鱼类证据,同时也表明盔甲鱼类主要沿着华南海边缘迁徙扩散,为证明华南板块早泥盆世古鱼类作为一个独立的动物区系提供了化石证据,在古地理分布的拼图上发挥重要作用。同时,广西南宁莲花山组与那高岭组过渡层中的有着最多种类的徐家冲化石组合,几乎包含了能与其他地区对应的所有属种,可能揭示了广西南宁地区是盔甲鱼类辐射和扩散的中心之一。

张淑荣 盖志琨