[科普中國]-盾皮魚

簡介

盾皮魚綱特征為具頭盾和軀盾，由頸部一對關(guān)節(jié)聯(lián)接。生活于泥盆紀(jì)，只有兩種生存到石炭紀(jì)。多數(shù)為中小型，少數(shù)種類體長可達(dá)4公尺(13呎)。

已滅絕的原始頜魚類，已具有上、下頜及較發(fā)達(dá)的偶鰭，但頭部及身體前部被蓋骨板，后部裸露或被鱗。生活于淡水或海水，最早見于志留紀(jì)晚期，繁盛于泥盆紀(jì)。分布廣泛，化石很多，重要類別有扁平魚目、胴甲目及節(jié)

其起源尚不清楚。最早的盾皮魚化石見于淡水沉積物內(nèi)。盾皮魚多為海棲，少數(shù)生活於淡水。營底棲生活，不善游泳，在進(jìn)化過程中，許多種類變得高度適應(yīng)水底生活。曾從反弓目的化石中看到肺和鰓并存，這大概是對當(dāng)時(shí)缺氧淡水生活的適應(yīng)。可能以水底雜物和無脊椎動物為食。從化石中發(fā)現(xiàn)Brachythoraci亞目的胃內(nèi)有魚。證明它是捕食性的。

外形特征軀干又稱皮性肩帶，由下列部分組成，一塊中背骨，兩塊中腹骨，前後兩對側(cè)骨，前後兩對腹骨，各骨由成對的棘狀骨連接。某些種類的頭盾與軀盾之間具屈戌關(guān)節(jié)，使頭部能抬到一定高度。少數(shù)種類具成對的胸鰭，胸鰭基部有25條鰭擔(dān)骨。有的種類胸鰭基部很長，呈輻射狀，每個(gè)鰭有一很長的基部鰭擔(dān)骨和3列輻射狀鰭條。多數(shù)種類具成對的腹鰭。有些種類的腹鰭小，基部長；有的則是一對脊?fàn)钔黄?，位于軀盾的後端。Ptyctodontida目的腹鰭有性別差異，雌性的腹鰭大而被有鱗片，雄性具一對鰭腳，可能用於體內(nèi)受精。盾皮魚可分6目︰節(jié)頸目(Arthrodira,包括Arctolepida亞目、Brachythoraci亞目)、Petalichthyida目、Phyllolepida目、Ptyctodontida目、反弓目(Antiarchi)、Rhenanida目。

人員們分析了在澳大利亞西北部沉積巖結(jié)構(gòu)中發(fā)現(xiàn)的盾皮魚化石，并且重建了盾皮魚的肌肉組織。研究人員們分析了化石中的軟組織纖維和肌肉組織，他們發(fā)現(xiàn)盾皮魚有著發(fā)育良好的頸部肌肉和腹肌。1

研究的首席作者，科廷科技大學(xué)的副教授Kate Trinajstic博士在一份聲明中說道：“我們驚奇的發(fā)現(xiàn)，這種古老的化石魚擁有腹肌。腹肌過去被認(rèn)為是產(chǎn)生于最早走上陸地的動物身上，但是這項(xiàng)研究表明，這些肌肉似乎在我們的進(jìn)化史上出現(xiàn)的更早?！?

研究人員曾經(jīng)認(rèn)為，腹肌最早出現(xiàn)在四肢脊椎動物身上。據(jù)研究的作者所說，盾皮魚的肌肉表明，腹肌是有頜類的一項(xiàng)創(chuàng)新。正如《生命科學(xué)》所提出的，盾皮魚是已知最早的有頜類，這就意味著它是所有有頜脊椎動物的祖先。1

一般認(rèn)為，軟骨魚類和硬骨魚類都是由盾皮魚演化來的，它們分別朝不同的方向發(fā)展，但尚未找到十分清楚的證據(jù)證明這個(gè)推論。一些盾皮魚仍具有扁平的身體，像它們的祖先一樣；但是大多數(shù)都變成流線型，甲胄也減少了，這種變化使它們獲得了很強(qiáng)的游泳能力。軟骨魚類也脫去了沉重的甲胄(但仍有背板的痕跡)，發(fā)展出更加強(qiáng)勁有力的適于游泳的肌肉組織。有些科學(xué)家認(rèn)為，軟骨魚類是“原始”魚類，但它們是否真正比硬骨魚原始，還有待證實(shí)。

同甲胄魚一樣，盾皮魚的頭部也被許多骨質(zhì)的甲片包裹著，防備敵手的進(jìn)攻。不僅如此，盾皮魚的胸部也裝備了甲片，軀體的后部覆蓋著鱗片，讓敵人無從下口。帶著這么多的裝備游動，我們可以想象，盾皮魚和甲胄魚同屬當(dāng)時(shí)海洋中的“老爺車”一族，臃腫笨重，行動遲緩。

不過兩者的內(nèi)部結(jié)構(gòu)卻并不相同，盾皮魚具有頜和偶鰭，因此是標(biāo)準(zhǔn)的魚類。沿著這條嶄新的“設(shè)計(jì)思路”走下去，魚類將有一個(gè)光明的未來。

已滅絕的原始頜魚類，已具有上、下頜及較發(fā)達(dá)的偶鰭，但頭部及身體前部被蓋骨板，后部裸露或被鱗。生活于淡水或海水，最早見于志留紀(jì)晚期，繁盛于泥盆紀(jì)。分布廣泛，化石很多，重要類別有扁平魚目、胴甲目及節(jié)頸目。

生活習(xí)慣科學(xué)家在遠(yuǎn)古魚類化石中發(fā)現(xiàn)最早的動物性交行為證據(jù)，其歷史可追溯至4.3億年前，遠(yuǎn)超出科學(xué)家的最初預(yù)測。澳大利亞弗林德斯大學(xué)約翰-朗(John Long)教授進(jìn)一步精確了地球動物最早性交配時(shí)間點(diǎn)，他和研究小組同事對雄性胴甲盾皮魚身體上1厘米長器官化石分析顯示具有體外受精的能力。

約翰將這項(xiàng)最新研究報(bào)告發(fā)表在《自然》雜志上，詳細(xì)描述了這種早期生物體如何進(jìn)行性交配。4.3億年前胴甲盾皮魚化石標(biāo)本表明它們形成最早的雄性和雌性生殖器官，能夠在淡水環(huán)境中交配。

2013年，約翰通過對愛沙尼亞、英國、瑞典和中國收藏的胴甲盾皮魚化石進(jìn)行分析，首次發(fā)現(xiàn)雄魚身體上有一段1厘米長的L型器官化石，約翰說：“當(dāng)我們看到這種器官結(jié)構(gòu)時(shí)，便猜測這種動物會采取‘傳教士’姿式進(jìn)行交配?！?/p>

約翰和同事打印了胴甲盾皮魚的3D模型，發(fā)現(xiàn)它們的交配行為較特殊，僅能以體側(cè)方式完成，類似于四對男女跳的方形舞，期間雄性將突起生殖器官插入雌性身體。

收集的愛沙尼亞化石樣本顯示這是迄今發(fā)現(xiàn)最原始的性交配器官，可實(shí)現(xiàn)體內(nèi)受精。雄性身體L型器官插入雌性生殖孔中，該行為可確保成功繁殖。這項(xiàng)研究并不是僅僅發(fā)現(xiàn)L型生殖器官，分析地球最早期生物性行為方式的進(jìn)化歷程是十分有趣的事情。

所屬種類盾皮魚類中最顯赫的一族叫做恐魚。在寒武紀(jì)早期的海洋中，曾經(jīng)生活著身長兩米的奇蝦，長有兩只巨大的前臂，在海洋中稱王稱霸。正所謂山中無老虎，猴子稱大王，奇蝦只能欺負(fù)寒武紀(jì)時(shí)期體形不大的軟軀體動物，而泥盆紀(jì)晚期出現(xiàn)的恐魚，單是它頭胸甲的尺寸，就超過了奇蝦的身材，成為繼奇蝦之后的海洋霸主。

恐魚的下頜骨粗壯有力，邊緣有一排寬鋸齒，在上頜骨上也有一排齒狀物與之對應(yīng)，呈刀刃狀，顯然是作為撕咬之用。它的頭胸甲可達(dá)1.7米至2.2米，估計(jì)張開的大口，直徑在半米至1米之間。如此規(guī)模的大口，如此鋒利的“牙齒”，顯然不是為了啃蛋糕，而是為了咬堅(jiān)果而準(zhǔn)備的。恐魚的食物是什么呢？人們推測，當(dāng)時(shí)的恐魚一般在靠近水底的層位游弋，在淤泥或巖石上尋覓長著外殼的軟體動物，比如現(xiàn)代螺類和貝類的先祖，這些動物的行動更加緩慢，往往依靠外殼保護(hù)自己?？上龅娇拄~就倒了大霉，恐魚的上下頜一用力，這些精美的殼體便破碎開來，內(nèi)部的軟體被恐魚吞進(jìn)肚子，給恐魚增加了蛋白質(zhì)營養(yǎng)。2