奇异的史前捕食性鱼类呼吸空气,有尖牙和四个“四肢”

3.8亿多年前,一种光滑的、呼吸空气的掠食性鱼类在澳大利亚中部的河流中巡逻。今天,这些河流的沉积物是偏远内陆地区红砂岩的露头。

我们的新论文发表在古脊椎动物学报,描述了这种鱼的化石,我们将其命名为Harajicadectes zhumini.

从至少 17 个化石标本中已知,哈拉吉卡德克特斯是在澳大利亚中部泥盆纪岩石中发现的第一种相当完整的硬骨鱼。它也被证明是一种最不寻常的动物。

遇见咬人者

这个名字的意思是“闵朱的哈拉吉卡咬人”,以发现化石的地点、推测的捕食习性命名,并纪念中国著名的古生物学家朱敏,他为以下方面做出了许多贡献早期脊椎动物研究.

哈拉吉卡德克特斯是一条鱼四足形目群。这组人有强壮的成对鳍,通常只有一对外鼻孔。

泥盆纪(3.59-4.19亿年前)的四足类鱼类长期以来一直受到科学界的极大兴趣。它们包括现代四足动物的先驱——具有脊椎和四肢的动物,如两栖动物、爬行动物、鸟类和哺乳动物。

例如,最近的化石发现显示手指和脚趾出现了在此组中.

泥盆纪化石遗址西北东部澳大利亚已经发现了许多早期四足类动物的壮观发现。

哈拉吉卡德克特斯巡游穿越~3.85亿年前澳大利亚中部的古老河流。(布莱恩·朱)

但在我们发现之前,这片大陆内部的样本很少,只提供了诱人的化石碎片。

漫长的发现之路

我们的物种描述是 50 年孜孜不倦的探索和研究的结晶。

1973年,澳大利亚国立大学的古生物学家加文·杨(Gavin Young)在爱丽斯泉(Mparntwe)以西150多公里处的Luritja/Arrernte国家探索中晚泥盆世哈拉吉卡砂岩时发现了最初的发现。

在偏僻的山顶上,红砂岩块内挤满了数百条鱼化石。其中绝大多数都是小的Bothriolepis(博斯里奥皮斯)– 一种广泛分布的史前鱼类,称为普拉科德姆,覆盖着盒子状的盔甲。

它们中散落着其他鱼类的碎片。其中包括一种被称为Harajicadipterus youngi,以纪念加文·杨(Gavin Young)和他多年来在哈拉吉卡(Harajica)材料方面的工作而命名。

还有棘皮动物(小的,模糊的鲨鱼状鱼),叶状鳞目(极其扁平的扁平动物)的板,最有趣的是,以前未知的四足类的下颌碎片。

当我们发现一个完整的化石的那一刻哈拉吉卡德克特斯在这一年里 2016.弗林德斯大学古生物学家John Long(中)、Brian Choo(右)和Alice Clement(左)与澳大利亚国立大学古生物学家Gavin Young(左上)。(作者提供)

1991 年收集了这种哈拉吉卡四足形动物的更多部分标本,其中包括已故古生物学家的一些标本亚历克斯·里奇.

早期曾有人试图弄清楚这个物种,但事实证明这很麻烦。然后,我们在2016年对弗林德斯大学的考察产生了这种动物的第一个几乎完整的化石。

这个美丽的标本表明,多年来收集的所有孤立的零碎碎片都属于一种新型鱼类。它现在被北领地博物馆和美术馆收藏,作为类型试样哈拉吉卡德克特斯.

标本类型哈拉吉卡德克特斯发现于2016年。(作者提供)

一种奇怪的顶级捕食者

长达 40 厘米,哈拉吉卡德克特斯是在哈拉吉卡岩石中发现的最大的鱼。它可能是那些古老河流的顶级捕食者,它的大嘴上排列着密密麻麻的锋利牙齿,旁边是更大、间隔很宽的三角形尖牙。

它似乎通过趋同进化(当不同的生物独立进化出相似的特征时)结合了来自不同四足类谱系的解剖学特征。这方面的一个例子是其头骨和鳞片中的骨骼图案。它在近亲中的确切位置很难解决。

艺术家对哈拉吉卡德克特斯来势汹汹的一双铠甲Bothriolepis(博斯里奥皮斯).(布莱恩·朱)

最引人注目的,也许是最重要的特征是头骨顶部的两个巨大开口,称为螺旋体。这些通常只在大多数早期硬骨鱼中表现为微小的狭缝。

类似的巨型螺旋体也出现在戈戈纳苏斯,来自西澳大利亚著名的晚泥盆世Gogo组的海洋四足类动物。(它似乎不是哈拉吉卡德克特斯.)

它们也出现在不相关的皮克林吉乌斯,一种早期的鳍鱼,也在Gogo。

最早的呼吸器?

其他具有这种螺旋体的泥盆纪动物是著名的 elpistostegalians——来自北半球的淡水四足类动物,例如Elpistostege季塔利克.

这些动物与四肢脊椎动物的祖先非常接近。因此,扩大的螺旋体似乎在至少四个独立的泥盆纪鱼类谱系中独立出现。

骷髅头哈拉吉卡德克特斯从上面看,显示了巨大的气孔。(作者提供)

唯一具有类似结构的现存鱼类是 bichirs,一种生活在浅水洪泛区和河口的非洲射线鳍鱼。最近得到了证实它们通过气孔吸入地表空气帮助在缺氧水域生存。

这些结构大致同时出现在四个泥盆纪谱系中,这为科学家试图重建遥远过去的大气条件提供了一个化石“信号”。

它可以帮助我们揭示脊椎动物呼吸空气的进化。

布莱恩·朱(Brian Choo),脊椎动物古生物学博士后,弗林德斯大学;爱丽丝·克莱门特,科学与工程学院助理研究员,弗林德斯大学约翰·朗,古生物学战略教授,弗林德斯大学

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