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孟氏中生鳗生命周期

发表日期:2014-12-12来源:放大 缩小

  

  

  孟氏中生鳗生命周期示意图

    A. 幼体期(larval stage); B.变态期(metamorphosis stage);C.成体期(adult stage)。

  

   本周《美国科学院院刊》发布了题为《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》一文。这是中科院威尼斯正规官网-威尼斯官方网站-首页张弥曼等研究人员的最新成果。 

   七鳃鳗和盲鳗是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,后来被有颌类代替,它们是脊椎动物演化史上的重要阶段。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的演化历史提供了丰富的信息。另外,七鳃鳗还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(长达7年甚至更久)幼体期,尔后经历一个特殊的变态过程而进入成年期, 此时其剖解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,营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剖解结构和寄生习性,为了解古代七鳃鳗的形态特征和演化历史提供了重要线索,从而引起了广泛的关注。从那以后,内蒙和辽西地区相继发现了大量的七鳃鳗化石,包括很多保存完好的幼年个体。新的化石被陆续送到中科院古脊椎所,张弥曼等把握时机,潜心研究,终于取得了重要成果。 

   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的幼体和变态期幼体。这些幼体七鳃鳗的形态特征和生活习性与其现代后裔几乎没有差别:它们的眼睛细小,口部由宽圆的口笠和分离的下唇组成,鳃区前置达于耳囊之下,背部鳍褶连续而延长,且与现代七鳃鳗幼体一样以滤食泥砂中动、植物碎屑为生。而体量较大的变态个体则耳囊较大,口笠加厚或吻部变尖,眼睛稍有增大,背鳍褶内辐状软骨已现,但鳃区位置仍靠前且口部吸盘尚未发育,这些都是现生七鳃鳗变态期早期阶段所出现的变化。所以,结合先前对孟氏中生鳗成体或晚期变体的认识,张弥曼等人的新发现,不仅首次记录了化石七鳃鳗的幼体和变态期幼体特征,而且显示现代七鳃鳗独特的三期生命史(见下图)早在距今1.25亿前的早白垩世晚期即已成型并保持至今。 

   七鳃鳗是还活着的人类远祖,它独特的生活方式和三阶段的生命周期,到底是从什么时候开始的,这令科学家们着迷。这项成果的发表,恰恰为大家打开了一扇窗口,让大家带着诸多谜团去溯本求源。七鳃鳗最早发现于泥盆纪,几亿年的沧桑巨变,那些曾经统治地球的庞然大物和海陆霸主已经统统灭绝,为什么小小的七鳃鳗一路游来,笑傲历史,纵横时空?生存环境日益恶化的人类,还能在地球上繁衍多久?也许对七鳃鳗的深入研究,能为大家提供一些有益的启示。 

 
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