戎氏江夏鱼(Jiangxialepis rongi)
■分类位置:盔甲鱼亚纲,真盔甲鱼目,曙鱼科
■化石产地:新疆柯坪县
■层位与时代:塔塔埃尔塔格组,志留纪兰多维列世
■命名人与命名年代:刘文煜、山显任、林翔鸿、申一茗、刘宇航、张泽豪、盖志琨,2023年
盔甲鱼类是我国和越南北部地区特有的一种已经灭绝的无颌鱼类,具有很强的地域色彩。此前盔甲鱼家族里的江夏鱼属包括后棘江夏鱼和九江江夏鱼。先后发现于武汉志留纪地层和江西九江武宁志留系下红层。近日,研究团队又在4000公里之外的塔里木盆地发现了江夏鱼第三兄弟——戎氏江夏鱼。
“认亲”江夏鱼
戎氏江夏鱼在系统分类上属于真盔甲鱼目曙鱼科江夏鱼属新成员。戎氏江夏鱼的属名“江夏”来源于该属第一个种的发现地武汉江夏区,而种名“戎氏” 则赠予中国科学院南京地质与古生物研究所戎嘉余院士,以致敬其在中国志留纪地层和古地理研究所作出的杰出贡献。戎氏江夏鱼是江夏鱼家族的“老三”。和此前发现的大哥后棘江夏鱼、二哥九江江夏鱼一样,其中背孔前端不闭合,头甲吻部看起来好像裂开了一样,即“裂吻”。在绝大多数盔甲鱼类当中,中背孔的前端都是封闭的,只有在真盔甲鱼目中的裂吻鱼属和江夏鱼属当中,盔甲鱼类的中背孔前端才不闭合,使得中背孔的内缘与头甲的侧缘能够直接相连。
戎氏江夏鱼最显著的特征就是在中背孔内缘具有很多锯齿状的小刺。研究发现,这些结构类似于早期有颌鱼类的咽齿旋以及一些花鳞鱼咽部的指向前方的齿状结构,其基本作用是水流流过的时候,能够过滤阻挡体外寄生虫。因此,戎氏江夏鱼的新发现进一步证实,盔甲鱼类的中背孔在功能上类似于花鳞鱼的口咽管或软骨鱼类的喷水孔,用于吸入水流,发挥呼吸功能。此外,戎氏江夏鱼在头甲大小和头甲纹饰上也与后棘江夏鱼和九江江夏鱼十分不同,因此代表了江夏属的第三个种,堪称江夏鱼第三兄弟。
真盔甲鱼类首现塔里木盆地
戎氏江夏鱼的发现地新疆塔里木盆地,曾是历史上 “丝绸之路”的必经之地,现在是“一带一路”经济带上向西开放的重要窗口。同时,塔里木盆地也是一个大型叠合克拉通含油气盆地,是我国 21 世纪的战略能源基地。在新疆塔里木盆地西北边缘柯坪—巴楚一带志留系发育有一处厚达2500米的古生代红色岩系,由下而上分为4个岩石地层单位:柯坪塔格组、塔塔埃尔塔格组、依木干他乌组和克兹尔塔格组,是我国西部地区唯一的早古生代海相碎屑岩沉积,具有鲜明的盆地特色,而戎氏江夏鱼就来自于赫赫有名的塔塔埃尔塔格组。长期以来一直没有在塔里木地区发现真盔甲鱼类。真盔甲鱼类曙鱼科的生物地层学意义则更为显著,其成员能够为华南地区下红层之间的对比提供属甚至种一级的关键化石证据。例如,江夏鱼同时出现在湖北武汉的锅顶山组和江西九江的清水组,为两地下红层之间的对比提供了可靠的化石证据。因此,戎氏江夏鱼的发现具有重要的生物地层学意义。戎氏江夏鱼的发现则丰富了塔塔埃尔组合的内容,并将塔里木板块和华南板块之间的地层对比精确到种一级,指示完全能够对两大板块的含鱼层位进行对比。可以说,戎氏江夏鱼在塔里木盆地的发现为塔里木和华南两大板块志留纪海相红层之间的对比补上了最后的一块拼图。
亲兄弟千里之隔的“幕后推手”
盔甲鱼类是一类主要生活在靠近古陆边缘的泻湖、三角洲、滨海至浅海环境中的鱼类,主要营底栖滤食性生活。大多数盔甲鱼类头甲扁平,缺少成对的偶鳍,表明其游泳能力较弱,扩散、迁移的能力有限,宽广的陆地和宽阔的海洋均成为其扩散、迁移的障碍,因此盔甲鱼类具有鲜明的地域特色,它们的分布能够被用来划分古生物地理省。从现有的化石记录来看,在4.38亿年前的志留纪早期,我国盔甲鱼类化石总体上沿华夏古陆和滇黔古陆边缘分布,比如后棘江夏鱼和九江江夏鱼分别出现在湖北武汉和江西九江地区,两兄弟直线距离甚至不到200公里, 这表明我国以长江流域为主的广大地区在那时曾是一片广阔的海洋——扬子海。那么为什么戎氏江夏鱼又突然出现在了4000公里之外的塔里木盆地?
江夏鱼原本是华南地区所特有的盔甲鱼类, 其在塔里木地区首次被发现, 充分说明在特列奇期早期,两大板块之间的生物交流就已经发生。从上述两地鱼群的性质、组合特征来看, 塔里木板块与华南板块鱼群的内容基本上是一致的,表现为塔塔埃尔组合和温塘组合所含盔甲鱼类在科级分类阶元上的完全一致。因此,塔里木板块与华南板块在志留纪应归属于同一个古动物地理区,即塔里木—华南鱼类动物地理区,两大板块在志留纪早期具有十分密切的古地理关系,它们很可能共处于同一温暖的、富含有机质的古海盆环境中。早在2009年,赵文金研究员等就根据鱼群面貌和地层序列提出志留纪早期我国华南板块和塔里木板块在古地理位置上应该足够接近,并处于同一浅海环境中,甚至可能共同组成了塔里木—华南联合板块。戎氏江夏鱼在新疆塔里木盆地的首次发现,进一步证实了塔里木—华南联合板块的存在。
至于塔里木板块从联合板块脱离的时间,目前尚没有一致的定论。目前,根据古生物化石材料、地层框架、岩相及古地磁等诸多方面的资料,塔里木板块脱离华南板块的时间应在罗德洛世或稍晚。这个联合板块解体的主要原因可能是由于羌塘、昌都陆块由南向北带着巨大的能量冲过来, 从而把联合板块撞开。联合板块解体之后, 塔里木板块开始按着顺时针的方向缓慢地向西北方向漂移,大约在晚二叠世时才到达现在的位置。正是由于板块漂移,使得本来生活在同一片海域的江夏鱼三兄弟如今相隔千里。