鱼石螈属

生活在泥盆纪晚期的一支坚头类四足动物
(重定向自魚石螈屬

鱼石螈属学名Ichthyostega)是一支生活在泥盆纪晚期的坚头类四足动物,为化石纪录最早的四足动物类群之一。拥有和四肢,帮助它们在沼泽的浅水中游动。尽管鱼石螈因有四肢和足趾而常被称作“四足动物”,但它们比真正的四足动物冠群(即四足总纲)更为原始,更准确地称法为“坚头类四足动物”或“干-四足动物”(表示为四足动物干群成员)。同样的,尽管它们无疑具备两栖动物的部分构造和习性,但在狭义上并不被认为是真正的两栖动物,因为第一支现代两栖动物(滑体亚纲)出现在三叠纪。直到20世纪末,其他早期坚头类化石以及与鱼石螈密切相关的鱼类化石被发现后,才确定鱼石螈为鱼类和四足动物之间的过渡类群,并结合了二者的特征。

鱼石螈属
化石时期:365–360 Ma
泥盆纪晚期
250px
保存于莫斯科古生物博物馆英语Moscow Paleontological Museum的鱼石螈骨骼
科学分类 编辑
界: 动物界 Animalia
门: 脊索动物门 Chordata
演化支 四足形类 Tetrapodomorpha
演化支 始四足类 Eotetrapodiformes
演化支 希望螈类 Elpistostegalia
演化支 坚头类 Stegocephalia
属: 鱼石螈属 Ichthyostega
模式种
史氏鱼石螈 Ichthyostega stensioei
Säve-Söderbergh, 1932
其他物种[1][2]
  • 埃氏鱼石螈 I. eigili
    Säve-Söderbergh, 1932
  • ?†科氏鱼石螈 I. kochi
    Säve-Söderbergh, 1932
  • 华氏鱼石螈 I. watsoni
    Säve-Söderbergh, 1932
异名
  • Ichthyostegopsis
    Säve-Söderbergh, 1932
  • Ichthyostega stensiöi
    Säve-Söderbergh, 1932
  • Ichthyostegopsis wimani
    Säve-Söderbergh, 1932

2012年的研究表明,鱼石螈有着不寻常的解剖结构,生理功能更近似海豹一类的鳍脚动物,而非过去假设的蝾螈[3]

历史及分类

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1932年,Gunnar Säve-Söderbergh英语Gunnar Säve-Söderbergh 描述了来自格陵兰东部泥盆纪晚期的四种鱼石螈和一个属于 Ichthyostegopsis 的种 I. wimani。不过 Ichthyostegopsis 被认为只是鱼石螈的异名,因为它们形态上的差别不大。1931年比较了14个这些物种的标本后,发现只有在头颅骨的比例、形态及形状上有所不同。于1933-1955年间只发现了一个额外的标本。

鱼石螈与同在格陵兰东部发现的棘螈Acanthostega)非常接近。鱼石螈的头颅骨比棘螈的更近似鱼类,但其腹部则较强壮及适合陆地生活。鱼石螈亦有更多支撑的肋骨及强壮的脊骨关节突

传统观点认为,鱼石螈属是以其命名的鱼石螈目(Ichthyostegalia)的一部分,属于迷齿亚纲[4];然而该目实为原始四足动物干群中的一个并系群,因此未被现代学者普遍采用。系统发育分析显示,鱼石螈的分类位置处于其他原始坚头类四足动物干群之间。根据2012年伯克利加州大学学者 Swartz 所做的一项系统发育分析,早期坚头类的演化树如下:[5]

希望螈类

潘氏鱼属 Panderichthys  

坚头类

提塔利克鱼属 Tiktaalik  

希望螈属 Elpistostege

散步鱼属 Elginerpeton  

孔螈属 Ventastega  

棘石螈属 Acanthostega  

鱼石螈属 Ichthyostega  

瓦切螈科 Whatcheeriidae  

圆螈科 Colosteidae  

厚蛙螈属 Crassigyrinus  

斜眼螈总科 Baphetoidea  

冠群四足类 Tetrapoda  

Stegocephalia
Elpistostegalia

形态特征

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鱼石螈约长1.5米,后肢上有7趾。前肢上的趾数则不清楚,有可能与后肢一样。它的尾巴上有鳍及鳍条。

适应陆地生活

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原始的四足总纲(如鱼石螈和棘螈)与其他像肉鳍鱼类的动物不同。肉鳍鱼类虽然有肺部,但主要仍然用来呼吸。鱼石螈则可能是用肺呼吸。原始四足总纲的皮肤很特别,可以帮助维持体液及防止脱水,但肉鳍鱼类则不能。再者,肉鳍鱼类利用其身体及尾巴来运动,而鳍只是用作平衡;鱼石螈则利用四肢运动,用尾巴平衡。

鱼石螈的体型较大及重,并不适合在陆地上行动。但是,其巨大的胸腔是由交错的肋骨组成,对比其祖先,它的骨骼结构较为坚硬,而且更为衍化的脊柱及四肢足以从水中抽起整个身体。这种解剖上的改变明显是要演化来适应在陆地上缺乏浮力的环境。它的后肢脚很小,明显不足以支撑其体重。詹妮弗·克拉克(Jennifer A. Clack)指鱼石螈及其亲属会走上陆地取暖,就像是科隆群岛海鬣蜥海豹恒河鳄般,大部分时间回到水中摄食、繁殖或冷却身体。若是这样,它需要强壮的前肢拉身体上岸,坚实的胸腔及脊柱来支撑身体。幼螈则能够更容易的在地上行走。

由于早期四足总纲的不能在水以外的地方生存,所以生殖是在水中进行。它的幼虫及体外受精都须在水中进行。大部分陆地的脊椎动物都发展成体内受精的,包括所有羊膜动物及一些两栖类的直接受精,及有尾目般间接受精。

鱼石螈之后分化的离片椎类石炭蜥类发展至完全能在地上行走,但鱼石螈和它们之间却存在2-3千万年的化石空白期,即古生物学上经典的“柔默空缺”

目:坚头类

 
泥盆纪晚期相继出现的肉鳍鱼后代。
  • 潘氏鱼 Panderichthys:适合在淤泥浅滩中生活。
  • 提塔利克鱼 Tiktaalik:鱼鳍类似四足动物的脚,能使其走上陆地。
  • 鱼石螈 Ichthyostega:四足具备。
  • 棘螈 Acanthostega:四足各有八趾。

参考文献

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  1. ^ Haaramo, Mikko. Taxonomic history of the genus †Ichthyostega Säve-Söderbergh, 1932. Mikko's Phylogeny Archive. Blom, 2005. [24 October 2015]. (原始内容存档于2013-06-20). 
  2. ^ Ichthyostega. Paleofile. [24 October 2015]. (原始内容存档于2016-03-04). 
  3. ^ Stephanie E. Pierce; Jennifer A. Clack; John R. Hutchinson. Three-dimensional limb joint mobility in the early tetrapod Ichthyostega. Nature. 2012, 486 (7404): 524–527. PMID 22722854. doi:10.1038/nature11124. 
  4. ^ 守护糖分快乐的蟾蜍,什么时候成了生态杀手?. 澎湃新闻 (新浪科技). 2020-11-26 [2024-07-01] (中文(简体)). 
  5. ^ Swartz, B. A marine stem-tetrapod from the Devonian of Western North America. PLoS ONE. 2012, 7 (3): e33683. PMC 3308997 . PMID 22448265. doi:10.1371/journal.pone.0033683 (英语). 

延伸阅读

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外部链接

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