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地空学院双聘教授张弥曼院士等对七鳃鳗化石研究取得重要进展

  日期:2015-6-14 19:03:35    浏览次数:

本周《美国科学院院刊》发表了地空学院双聘教授张弥曼院士等最新研究成果《早白垩世七鳃鳗幼体化石的发现揭示其三阶段的生命周期》。

七鳃鳗和盲鳗是现代仅存的无颌类脊椎动物。地质历史上,无颌类在古生代曾经十分繁盛,后被有颌类代替。七鳃鳗从遥远的古生代繁衍至今,为科学家还原 早期脊椎动物演化历史提供了丰富的信息。七鳃鳗是个体发育史中存在“变态”现象的少数脊椎动物之一,其生命周期开始于一个漫长的幼体期(长达7年甚至更 久),尔后经历一个特殊的变态过程进入成年期,此时其解剖特征和生态习性与幼体已迥然不同。七鳃鳗幼体只能存活于淡水,营寄生的成体除因产卵而溯河而上 外,多半时间生活在海洋,非寄生生活的七鳃鳗由海洋寄生型祖先繁衍而来并终生囿于淡水。虽然现生七鳃鳗的许多成体特征在泥盆纪晚期(约3.6亿年前)即已 出现,但由于缺乏幼体和变态期的化石材料,人们对远古时期七鳃鳗的生命史知之甚少。

2006年《自然》杂志刊登了张弥曼等对内蒙古宁城早白垩世孟氏中生鳗的研究成果。孟氏中生鳗是迄今全世界淡水沉积物中七鳃鳗的唯一记录,且呈现出 相似于现代海生七鳃鳗成体的诸多解剖结构和寄生习性,引起广泛的关注。从那以后,内蒙和辽西地区相继发现了大量七鳃鳗化石,包括很多保存完好的幼年个体。 张弥曼等根据产自内蒙古早白垩世地层的孟氏中生鳗新材料,首次识别了该化石七鳃鳗幼体和变态期幼体。这些幼体七鳃鳗形态特征和生活习性与其现代后裔几乎没 有差别,结合先前对孟氏中生鳗的认识,张弥曼等人新发现显示现代七鳃鳗独特三期生命史早在距今1.25亿前的早白垩世晚期即已成型并保持至今。

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孟氏中生鳗生命周期示意图(A. 幼体期;B. 变态期;C. 成体期)

七鳃鳗是人类的无颌类远祖,它独特的生活方式和三阶段生命周期,到底是从什么时候开始的,令科学家们着迷。这项成果的发表,为我们打开了一扇窗口,让我们带着诸多谜团去溯本求源。