WikiEdge:BioRxiv-2024.08.19.608581

• 标题：An extraordinary larval-like teleost fish from the Eocene of Bolca
• 中文标题：来自Bolca始新世的一种非凡的幼虫状硬骨鱼
• 发布日期：2024-08-19
• 作者：Davesne, D.; Carnevale, G.
• 分类：paleontology
• 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.08.19.608581

摘要："Pegasus" volans 是一种来自著名的始新世Bolca Lagerstatte的非常不寻常的化石骨鱼。这种化石，已知的两个标本，历史上被归类为海马（Pegasidae），然后是划水鱼和亲属（Lampriformes）。我们详细描述了其神秘的骨骼解剖，并提供了一个新的属名。"Pegasus" volans 是一种极度细长的动物，具有长的肛鳍和背鳍，以及非常发达的第一背鳍鳍条，让人联想到一些现代骨鱼幼体的旗帜。最引人注目的是其骨盆带（basipterygium）的极度向下突出，与胸鳍带的一个元素（coracoid的长过程）和发达的骨盆鳍鳍条相关联。强烈减少的腹部区域表明"Pegasus" volans 有一个外部肠道，再次让人联想到某些骨鱼幼体的肠道。"Pegasus" volans 显示的独特性状组合使得无法将其归类为鲈形鱼类（Percomorpha）中的特定亚类。然而，它提供了一个宝贵的视角，展示了早期始新世Bolca动物群中骨鱼的形态和生态位的多样性。

问题与动机

作者的研究问题包括：

• “Pegasus volans”的骨骼解剖学特征是什么，它与其他已知鱼类有何不同？
• “Pegasus volans”的形态特征是否表明它属于已知的鱼类分类群，如鲈形目（Percomorpha）？
• “Pegasus volans”的生态位和生活环境可能是什么，它与现代鱼类的哪些生态位相似？
• “Pegasus volans”的幼体形态特征是否表明它是一种保留幼体特征的成年鱼，即所谓的“幼态持续”物种？
• “Pegasus volans”的形态特征在早期始新世的Bolca生物群中有何意义，它如何影响我们对当时海洋生物多样性和生态位的理解？

背景介绍

这篇文献的背景主要集中在以下几个方面：

1. 早期始新世博尔卡化石群的发现：
   • 意大利北部的博尔卡Lagerstatte保存了现代珊瑚礁相关的浅海海洋生物群最早的实例，这些标本展示了极其完好的解剖细节。
   • 该生物群包括许多现在在浅礁中占主导地位的辐鳍鱼类的最早代表，例如鳗鱼（Anguilliformes）、松鼠鱼（Holocentridae）、天竺鲷科（Apogonidae）、海龙目（Syngnathiformes）的鱼类、雀鲷科（Pomacentridae）、隆头鱼科（Labridae）或刺尾鱼科（Acanthuridae）。
2. 博尔卡生物群的形态多样性：
   • 博尔卡生物群也记录了形态上的奇特性，这些奇特性在现代辐鳍鱼类生物多样性中未被发现，例如部分不对称的比目鱼（†Amphistium paradoxum和†Heteronectes chaneti）。
   • 这些形态上的奇特性可能源于其古生态和古地理设置在一个推断的历史生物多样性热点中。
3. “飞马”volans的形态学描述：
   • “Pegasus” volans是一种非常不寻常的化石辐鳍鱼，以其两个标本而闻名，历史上曾被归类为海蛾鱼（Pegasidae），然后是桨鱼和近亲（Lampriformes）。
   • 该化石的骨骼解剖学被详细描述，并提供了一个新的属名。
   • “Pegasus” volans是一种极其细长的动物，具有长的臀鳍和背鳍，以及非常发达的第一背鳍鳍条，让人联想到某些现代辐鳍鱼幼虫的vexillum。
   • 其腹部区域极度退化，表明“Pegasus” volans可能有外部肠道，再次让人联想到某些特定辐鳍鱼幼虫的特征。
   • “Pegasus” volans的独特特征组合使其无法被归类到Percomorpha（鲈形目）的特定亚类中。
   • 尽管如此，它为了解早始新世博尔卡动物群中辐鳍鱼类的形态多样性和生态位提供了宝贵的视角。

章节摘要

这篇论文是关于一种非常特殊的始新世时期博尔卡（Bolca）的化石骨舌鱼，其特征与现代鱼类的某些幼体相似。以下是按章节概括的结果：

1. 引言：博尔卡始新世早期的博尔卡Lagerstatte记录了现代珊瑚礁相关的浅海海洋生物群落的最早例子，包括许多今天在浅礁中占主导地位的辐鳍鱼类的最古老代表。
2. 材料与方法
   • 研究基于两个已知标本，分别保存在法国巴黎自然历史博物馆和意大利维罗纳自然历史博物馆。
   • 化石最初由Volta于1796年描述，并命名为“Pegasus Volans”，但与现代海马科（Pegasidae）的Pegasus属在形态上几乎没有共同之处。
3. 系统古生物学
   • 描述了一种新的属名，其身体细长，背鳍和臀鳍长，第一背鳍射线非常发达，类似于某些现代辐鳍鱼幼体的vexillum。
   • 腹区强烈退化，提示“Pegasus”volans可能有外部肠道，类似于某些特定幼体辐鳍鱼。
4. 形态描述
   • 描述了两个不完整标本的形态，包括头部、身体前部，但后端未保存。
   • 头骨的屋顶明显膨胀，可能由于额脊的存在，额脊可能为双侧。
5. 讨论
   • “Pegasus”volans的带状身体由于强壮、灵活、未分节、未分支的背鳍射线，以及异常发达的骨盆鳍和腰带而更加突出。
   • 这种细长的背鳍射线，插入在厚的鳍条上，可能与生活中皮肤上的一片膜有关，这让人联想到在各种辐鳍鱼幼体中发现的发育良好的第一背鳍射线。
6. 结论
   • 尽管“Pegasus”volans的形态类似于幼体，但已知的标本都具有相似的、相对较大的体型，而且骨骼完全骨化，表明它们可能是保留了现代辐鳍鱼幼体独有的特征的高度幼态成年个体。
   • 这种独特的形态特征组合使得将其归入骨舌鱼（Percomorpha）的特定亚类变得不可能，尽管如此，它为始新世博尔卡生物群中辐鳍鱼的形态多样性和生态位提供了宝贵的视角。

研究方法

这篇论文通过详细的化石分析、形态学比较和系统发育推断，研究了一种特殊的化石鱼类“Pegasus” volans。以下是该研究方法论的主要组成部分：

1. 化石分析：
   • 对两个已知标本进行了重新检查，使用立体显微镜和酒精湿润技术来增强细节。
   • 使用紫外光摄影技术揭示可能隐藏的结构。
   • 对化石的骨骼解剖学进行了详细的描述。
2. 形态学比较：
   • 将“Pegasus” volans的特征与现代和化石鱼类的形态学特征进行比较。
   • 特别关注了与现代鱼类幼虫相似的特征，如延长的背鳍和腹鳍。
3. 系统发育推断：
   • 根据形态学特征的相似性和差异性，探讨了“Pegasus” volans在真骨鱼类中的可能位置。
   • 讨论了其与其他已知鱼类群体（如Lampriformes和Ophidiiformes）的关系。
4. 生态和进化意义的探讨：
   • 基于其独特的形态特征，推测“Pegasus” volans可能的生态位和行为。
   • 讨论了这种鱼类如何适应早始新世的博尔卡生物群落。
   • 探讨了这种鱼类的形态特征如何反映其可能的生态适应和进化历史。

这篇论文的方法论分析结果表明，“Pegasus” volans是一种形态独特的真骨鱼类，其特征在现代鱼类中没有确切的对应，可能代表了一种已经灭绝的生态适应类型。

研究结论

根据提供的文献内容，这篇论文的主要结论可以概括如下：

1. "Pegasus" volans 的分类地位："Pegasus" volans 显示出与现代鱼类的某些幼虫形态相似的特征，但这些特征在化石记录中非常罕见。
2. 形态特征的描述：

 # 身体特征："Pegasus" volans 身体极其细长，具有长形的臀鳍和背鳍，以及非常发达的第一背鳍条。
 # 骨盆带突出：骨盆带（基鳍盘）异常发达，与胸鳍带的一个长过程（肩胛骨的长过程）和发达的臀鳍条相关联。
 # 腹部区域减少：腹部区域显著减少，暗示"Pegasus" volans 可能有外部肠道，类似于某些现代鱼类幼虫。

1. 系统发育分析："Pegasus" volans 独特的形态特征组合使得它无法被归类到鲈形目（Percomorpha）的特定亚类中。
2. 生态位的推测：尽管"Pegasus" volans 的形态类似幼虫，但其骨骼完全骨化，表明这些标本可能是保留了现代鱼类幼虫特有特征的高度幼态持续的成体。
3. 功能意义的讨论："Pegasus" volans 的非常规形态意味着对其生态位的任何解释都是高度假设性的，但可以与具有类似形态适应的现存鱼类进行比较。
4. 分类学的贡献：该研究提供了对早始新世博拉克（Bolca）动物群中已知鱼类多样性和生态位的新见解。

术语表

这篇文章的术语表如下：

• Percomorpha（鲈形目）：指一类包括多种现代鱼类的分类群，文中提到的“Pegasus” volans 被认为可能属于这个分类群。
• Acanthomorpha（棘鱼总目）：一个包含多种有刺鱼类的分类群，文中提到“Pegasus” volans 被归类于这个分类群。
• Lampriformes（灯笼鱼目）：文中提到“Pegasus” volans 曾被错误归类于此。
• Pegasidae（海马科）：海马科是一类特定的海洋鱼类，文中指出“Pegasus” volans 与此科无密切关系。
• Bolca Lagerstatte（博尔卡化石群）：指意大利北部著名的化石遗址，文中提到的“Pegasus” volans 化石即发现于此。
• Eocene（始新世）：地质时代中的一个时期，文中的“Pegasus” volans 化石来自始新世。
• Teleostei（真骨鱼类）：一个包含大多数现代鱼类的分类群，文中“Pegasus” volans 被归类于此。
• Pelvic girdle（骨盆带）：文中描述了“Pegasus” volans 骨盆带的异常特征。
• Dorsal fin（背鳍）：文中提到“Pegasus” volans 背鳍的形态特征。
• Anal fin（臀鳍）：文中描述了“Pegasus” volans 臀鳍的形态特征。
• Cleithrum（锁骨）：文中描述了“Pegasus” volans 锁骨的形态。
• Coracoid（肩胛骨）：文中提到“Pegasus” volans 肩胛骨的异常特征。
• Basipterygium（基鳍骨）：文中描述了“Pegasus” volans 基鳍骨的异常特征。
• Vexillum（风帆）：文中提到“Pegasus” volans 背鳍的第一鳍条类似于现代某些鱼类幼体的风帆。
• Otolith（耳石）：文中没有明确提到，但耳石是鱼类平衡系统的一部分，通常与鱼类化石研究相关。
• Mandible（下颌）：文中描述了“Pegasus” volans 下颌的特征。
• Maxilla（上颌骨）：文中描述了“Pegasus” volans 上颌骨的特征。
• Palatine（腭骨）：文中提到了“Pegasus” volans 腭骨的位置。
• Suspensorium（悬挂器）：文中描述了“Pegasus” volans 悬挂器的形态。
• Hyoid apparatus（舌颌器）：文中提到了“Pegasus” volans 舌颌器的特征。
• Pterygiophores（鳍条支撑骨）：文中描述了“Pegasus” volans 鳍条支撑骨的形态。
• Dermal spinules（皮肤小刺）：文中描述了“Pegasus” volans 皮肤小刺的特征。

参考文献

1. Carnevale, G., Bannikov, A. F., Marramà, G., Tyler, J. C., & Zorzin, R. 2014. The Pesciara-Monte Postale Fossil-Lagerstätte: 2. Fishes and other vertebrates. Rendiconti della Società Paleontologica Italiana, 4, 37–63.

  - 提供了关于Bolca地区化石群落的详细信息，为本文研究的古鱼类提供了背景。

2. Davesne, D., Carnevale, G., & Friedman, M. 2017. Bajaichthys elegans from the Eocene of Bolca (Italy) and the overlooked morphological diversity of Zeiformes (Teleostei, Acanthomorpha). Palaeontology, 60, 255–268.

  - 讨论了Eocene时期Bolca的鱼类形态多样性，为理解"Pegasus" volans的形态特征提供了比较。

3. Friedman, M., Andrews, J. V., Saad, H., & El-Sayed, S. 2023. The Cretaceous–Paleogene transition in spiny-rayed fishes: surveying “Patterson’s Gap” in the acanthomorph skeletal record. Geologica Belgica, 26, 1–23.

  - 探讨了刺鳍鱼类在白垩纪-古近纪转换期间的变化，为本文研究的古鱼类的演化背景提供了重要信息。

4. Bannikov, A. F. 1990. An Eocene veliferoid (Teleostei, Lampridiformes) from Bolca. Studi e Ricerche sui Giacimenti Terziari di Bolca, 6, 161–174.

  - 描述了Eocene时期Bolca的另一种鱼类，为本文提供了区域性鱼类群落的比较。

5. Davesne, D., Gallut, C., Barriel, V., Janvier, P., Lecointre, G., & Otero, O. 2016. The phylogenetic intrarelationships of spiny-rayed fishes (Acanthomorpha, Teleostei, Actinopterygii): fossil taxa increase the congruence of morphology with molecular data. Frontiers in Ecology and Evolution, 4, 129.

  - 分析了刺鳍鱼类的系统发育关系，为本文中"Pegasus" volans的分类位置提供了参考。