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海口鱼

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科学分类

海口鱼海口鱼

界:动物界 Animalia
门:脊索动物门 Chordata
总纲:无颌总纲 Agnatha
属:海口鱼属 Haikouichthys   
种:耳材村海口鱼 H. ercaicunensis

生物特征

海口鱼有明显的头部及躯体。头上有最少6个及可能9个鳃。身体上有若干节,有明显的背鳍。背鳍指向头部,现今的鱼类中亦有少数是这样的。海口鱼亦有腹鳍。在腹部有13个环状结构,估计是生殖腺、排泄器官或其他东西。其骨骼并没有生物矿化的迹象。

现生最低等的脊椎动物是无颚鱼中的圆口类,它包括盲鳗和七鳃鳗两个类别。前者仅以纵贯躯干的粗壮脊索构成它的轴向支撑,脊索的周围并无任何脊椎组分;后者的情形相似,所不同的是,在脊索的背方出现了很小的弧片状脊椎组分。而海口鱼则在脊索的周围形成了按节排列的软骨型原始脊椎,进一步强化了中轴构造对躯体的支撑作用。此外,这些原始脊椎的背方和腹方还出现了成对神经弧和血管的雏形。

单从脊椎骨的发育程度上看,海口鱼似乎比现代圆口类更为脊椎动物化。但有趣的是,海口鱼头部显示出一种奇特的性状组合:一方面,头部两侧一对外露的大眼睛,连同前端的单鼻孔和随后的一对嗅囊以及眼后可能存在的耳囊,表明它已有明确的脑分化,从而由低等脊索动物“无头类”跨入了高等脊索动物“有头类”的行列。但另一方面,尽管其眼体相当发育,但并无明确的眼眶骨。

实际上,这种动物还没有发育出真正的软骨型头颅。显然,在这方面它又不及现生圆口类进步。更能显示海口鱼原始性的性状是,它与具有“集中型”生殖腺体的所有现生脊椎动物不同,仍保留着其祖先类型的多对“重复型”生殖腺。 这一混合性状显示,海口鱼生殖器官的演替也明显滞后于其非生殖器官的进化。

发现过程

海口鱼海口鱼

1997年的一天,云南省昆明市海口镇耳材村村民杨志和云南省地质科学研究所的古生物学家胡世学一起进山找化石,偶然的一个机会,杨志刨到了一块形状比较奇怪的化石,当时胡世学和杨志都没注意到这块石头的特殊。

半年后,胡世学开始修标本的时候,发现这块化石不像是以往在耳材村发现的“云南虫”化石,于是他将这块奇怪的化石拿给西北大学早期生命研究所的舒德干教授鉴定。

舒教授后来回忆,这块化石看起来保存得并不完整,后部有明显的缺损,但从清晰的前半部分仍能看出它与以前发现的各种化石有所不同。他认为这是一个新属种,很有可能是生活在寒武纪早期的鱼类,于是给它起了一个耐人寻味的名字“海口鱼”。

不久舒德干又在海口找到了第二块藏匿着生命史巨大秘密的鱼形化石。这块化石与海口鱼外形极为相似,保存得更为完整。在高倍显微镜下,舒德干精心解剖着这块化石。随着标本的线条越来越清晰,化石开始变得不同起来。当鱼特有的腮囊和尾鳍终于暴露出来时,他惊呼:“我们真的逮到了一条鱼。”

舒德干沿袭上块化石的思路,将它命名为“昆明鱼”。这是世界上第二块界定为5.3亿年前的鱼化石。1999年11月,舒德干以《捉住天下第一鱼》为题,在《自然》杂志上发表论文,论证昆明鱼和海口鱼就是迄今为止发现的最原始的脊椎动物。

至2003年,科学家共发现了数百枚海口鱼软躯体构造标本。

澄江动物化石群

1984年7月1日,南京地质古生物研究所侯先光研究员在云南澄江县帽天山发现了第一块早寒武纪动物化石长尾纳罗虫。这是一条寒武纪早期的无脊椎动物,属于知名的古生物学家沃尔克特于1909年在加拿大发现的布尔吉斯动物群的一个重要成员。 侯先光和导师张文堂教授撰写了研究澄江动物化石的论文《纳罗虫在亚洲大陆的发现》,他们在文章中把澄江发现的古生物正式命名为“澄江动物化石群”。

1984年以后的10年间,来自10多个国家的50多位古生物学家,在澄江帽天山地区采集了约3万块化石,古生物学家们迄今为止已在澄江化石中发现了40多个门类的100多个种的古生物化石。

澄江动物化石群整个化石埋藏带呈蛇状蜒蜒达20km,宽4.5km,埋藏深度达50m以上。现圈定的保护面积为18km,其中核心区保护面积1.2km2。到目前为止,共发现化石点30余处,古生物化石涵盖了现代生物的各个门类,还发现多种过去曾大量存在现已灭绝的动物新种,已超出现有动物分类体系,只能冠之以发掘地名来命名,如抚仙湖虫、帽天山虫、云南虫、昆明虫和跨马虫等,尤以可喜的是在玉溪与昆明交界的滇池海口镇发现了地球上最古老的脊柱动物――海口鱼,其结构和功能较云南虫还复杂,是世界上发现的化石动物中特异门类最多、埋藏保存最佳、外型最精美、品质最优良,属稀世珍宝级的动物化石。科学研究认为它是鱼类---两栖类--爬行类--哺乳类--人类这一重要生命进化树和生物演化链上的鼻祖。

澄江动物化石群是目前世界上所发现的最古老、保存最好的一个多门类动物化石群,再现了当时海洋生命和现生动物的原始特征,为研究地球早期生命起源、演化、生态等理论提供了珍贵证据。

重要意义

海口鱼复原图海口鱼复原图

地球上最早的脊椎动物是一种无颌的鱼形动物,经过长时间的探索科学家们终于在我国早寒武世澄江生物群中发现了迄今所知的最早的脊椎动物--昆明鱼和海口鱼。这一重大发现表明,“脊椎动物在早寒武世就已经开始分化了”。地球上的第一条鱼终于发现了。

海口鱼这一已知最古老脊椎动物独特的镶嵌构造特征,很可能恰好代表着进化科学界期盼已久的由无头类进化到有头类的关键环节。实际上,对现生和化石低等鱼类进行分支谱系分析的结果也证实,海口鱼的确是已知最原始的有头类。同时,这也证实了我国南方很可能是整个脊椎动物演化大树的发祥地。

早寒武世昆明鱼和海口鱼的发现,不但将脊椎动物的化石记录至少提前了2000万年,而且丰富了澄江生物群多姿多彩的面貌,为揭示寒武纪大爆发高阶元类群出现的机制,探讨脊椎动物起源提供了关键资料。“最早脊椎动物的发现”也因此被列为1999年中国十大科技新闻之一。

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