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自然历史文化研究中心主要研究方向

来源:《曲靖师院报》      发布时间:2018-06-22 14:48    浏览量:16

  ●潇湘动物群
  潇湘动物群目前为自然历史文化研究中心的主要研究方向之一。潇湘动物群的主要化石地点位于曲靖麒麟区东坡村,该动物群是世界上目前唯一一个完整、精美保存了大量志留纪有颌脊椎动物化石的宝库。中科院古脊椎所朱敏团队自2007年在这里发现志留纪鱼类化石以来,展开了长期大规模的野外工作,采集和修理出了梦幻鬼鱼、初始全颌鱼、长吻麒麟鱼等大量举世罕见的志留纪有颌脊椎动物化石,并相继在英国 《自然》、美国 《科学》 等世界顶级学术期刊上发表了一系列轰动全球的研究成果,它们填补了早期脊椎动物演化树关键位置的缺失枝节,为解决演化生物学领域一些长期争论不休的重大问题提供了重要证据,对推动学术界“从鱼到人”演化进程探索具有重大意义,大大更新了人们对早期脊椎动物演化历程的知识,其中许多成果已经进入国际权威教科书。
丁氏甲鳞鱼生态复原图 (Brian Choo绘)

宏颌鱼生态复原图 (Brian Choo绘)

麒麟鱼化石图片及计算机虚拟三维复原。a-d, 化石照片; e-j, 三维复原模型 (1)

麒麟鱼生态复原图 (杨定华绘)

  ●西屯动物群

  西屯动物群是世界上著名的早泥盆世脊椎动物化石宝库之一,以化石主要产地曲靖麒麟区西山街道西屯村命名。早泥盆世是有颌脊椎动物各类群演化的关键时期,有颌脊椎动物许多类群在多样性和数量上都呈现爆发式的增长,占据了繁多的生态位。西屯动物群保存了一些类群原始类型的化石,如先驱杨氏鱼、罗氏斑鳞鱼、张氏蝶柱鱼、晨晓弥曼鱼等,对于研究这一时期有颌脊椎动物许多类群,特别是早期硬骨鱼类的演化具有极为重要的意义。研究人员对西屯动物群开展的室外和室内研究工作源远流长,著名古生物学家张弥曼院士及其弟子朱敏研究员对肉鳍鱼类演化与四足动物起源的经典研究工作,主要基于的就是在西屯动物群中的鱼类化石。目前中心针对西屯动物群微体化石进行了大量的三维扫描和3D重建工作,为进一步分类鉴定和还原古环境提供准备。


  先驱杨氏鱼是一种生活在约 4亿年前的早泥盆世的原始肉鳍鱼类,化石主要发现于曲靖西屯。上世纪 80 年代,我国著名古生物学家张弥曼院士曾用当时最先进但耗时耗力的连续磨片法研究杨氏鱼的脑颅精细构造,提出杨氏鱼虽与肺鱼有很多相似之处,代表肺鱼的祖先类型,但没有内鼻孔,引起国际学术界对包括人类在内的陆地脊椎动物真正的鱼类祖先的热烈讨论。

奇异鱼CT扫描虚拟切片

  奇异鱼发现于云南曲靖地区下泥盆统西屯组中,1984年由张弥曼院士和于小波教授首次报道。奇异鱼是最早、最原始的肺鱼化石,它的发现确立了肺鱼-孔鳞鱼类的近亲关系。最近,朱敏研究团队等根据高精度层析扫描和三维重建技术得到的信息显示,奇异鱼的脑腔同时具有原始肺鱼类和其他肉鳍鱼类的特征。




斑鳞鱼化石发现

 斑鳞鱼头部膜质骨复原

  斑鳞鱼集有颌脊椎动物各主要类群的特征于一体。朱敏研究员等人对其脑颅及肩带等骨骼研究发现,斑鳞鱼不仅具有肉鳍鱼类的典型特征,而且具有辐鳍鱼类的某些重要特征;同时具有早已灭绝的盾皮鱼和棘鱼类的特征。这将促使学界重新审视脊椎动物重要特征的演化极向,进而帮助解开各主要类群间演化关系之谜。


无孔鱼研究首次揭示肉鳍鱼类中眼柄构造存在的证据

晨晓弥曼鱼生态复原(Brian Choo)

蝶柱鱼标本照片与线图
  借助高精度CT扫描技术,朱敏研究员带领的早期脊椎动物课题组卢静副研究员等人对晨晓弥曼鱼脑颅结构进行了重新研究,揭示了弥曼鱼内颅具有典型的辐鳍鱼类特征,如侧颅管与喷水管,为解开辐鳍鱼类起源谜团提供了最新证据。该研究还发现“整列层”结构不但见于肉鳍鱼类,也存在于某些早期辐鳍鱼类,修订了“整列层”是肉鳍鱼类特有结构的传统假说。凭借这些新证据,卢静等人将弥曼鱼归入到了辐鳍鱼类,弥曼鱼也因此成为目前已知最原始,也是最早的辐鳍鱼类,它将辐鳍鱼类最早的没有争议的化石记录向前推了2千万年。
  2002年,朱敏研究员等对蝶柱鱼的研究发现,它是迄今所知最接近四足动物与肺鱼类共同祖先的原始肉鳍鱼。
  无孔鱼、弥曼鱼和蝶柱鱼,不仅丰富了西屯动物群早期脊椎动物的多样性,而且也丰富了志留纪-泥盆纪硬骨鱼类尤其是早期肉鳍鱼类的多样性,进一步支持了中国南方是肉鳍鱼类起源与早期分化中心的假说。
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