思想散步分享 http://blog.sciencenet.cn/u/fqng1008 前三十年写日记,后三十年写博客

博文

伍氏献文鱼化石和伍氏青鱼的求证

已有 262 次阅读 2026-2-5 22:13 |个人分类:读书笔记|系统分类:教学心得

那天,完成《中国鱼类,确认身份——伍献文院士用一生写给祖国的情书》博文后,张晓良老师微信我:

2010年,北美《古脊椎动物学杂志》发表了中国科学院古脊椎动物与古人类研究所陈平富博士和美国堪萨斯大学Gloria Arratia博士描述的已知最早的青鱼化石——伍氏青鱼。伍氏青鱼为一完整的带有咽齿的右咽骨,发现于内蒙古苏尼特右旗,与青鱼标本同层位产有丰富的瓣鳃类化石,据上、下红层中含有丰富的小哺乳动物化石,推测年代为中中新世。因此,该标本是迄今发现地质年代最早的青鱼化石,为鲤科鱼类的演化和地理分布提供了新的资料。现生青鱼在北方黑龙江水系最高海拔不超过200米,在黄河下游不超过420米,在长江中下游不超过500米。本文描述的伍氏青鱼标本位于黄河下游, 现今海拔1550 米,说明中中新世迄今至少已升高了一千多米。定名伍氏青鱼,是为了纪念伍献文。

并附上几张图片(图1)。

微信图片_20260205221027_1357_2.png

图1  伍氏献文鱼化石和伍氏青鱼咽齿和咽骨化石(A 背视、B 内侧视)

我原来以为只有一种以伍献文院士命名的古老鱼类,原来还有一种,连忙将张老师的这段文字转给伍欣星老师。她是伍献文院士的外孙女,也是我的好朋友。我们俩于1990年代主编过《医学分子生物学》(武汉大学出版社)《医学分子生物学原理与方法》(科学出版社)(图2),而且生日是同一天(我比她大两岁)。

微信图片_20260205221007_1356_2.png

图2  伍欣星老师和我于1990年代主编的研究生教材

伍欣星老师对张弥曼院士也很熟,开始以为伍氏献文鱼化石和伍氏青鱼就是一回事,皆张弥曼院士所为,以纪念其举荐之功。但张老师的印象中二者完全不同,他从中国科学院水生生物研究所退休工作人员,写了很多研究所史相关文字,对所里老人都很熟悉。

后来,伍老师通过原始文献(最核心)的差异,对二者进行了区分:伍氏青鱼(Mylopharyngodon wui)与伍氏献文鱼(Hsianwenia wui)是完全不同的独立物种,无直接演化或同一系列关系;仅因纪念同一学者伍献文而命名。

1. 分类地位差异(关键区分)

(1)伍氏青鱼(2010,陈平富、Gloria Arratia)

分类:鲤形目,鲤科,雅罗鱼亚科/青鱼亚科,青鱼属(Mylopharyngodon)

产地:内蒙古中中新世地层(约1500万年前)

意义:已知最早的青鱼化石,代表青鱼属早期演化类型

(2)伍氏献文鱼(2008,张弥曼等)

分类:鲤形目,鲤科,裂腹鱼亚科,献文鱼属(Hsianwenia,新属)

产地:青藏高原北部柴达木盆地上新世地层(约300–400万年前)

意义:具骨骼超常粗大特征,为柴达木盆地干旱化的关键生物证据

2. 命名来源与形态生态差异

命名:二者后缀“wui”均为纪念中国鱼类学奠基人伍献文院士;但属名、种上分类单元完全独立,无同系列或同属关联

形态:青鱼属为典型淡水掠食性鱼类(咽齿适应碾碎螺蚌);献文鱼为裂腹鱼类特化类型(骨骼增粗、匙骨具独特“肩突”)

生态:青鱼祖先生活于温带淡水河湖;献文鱼适应高盐、高碱的封闭湖泊环境,是极端环境下的特化物种

3. 演化关系说明

目前古鱼类学研究未发现二者存在直接演化关系:青鱼属属于东亚淡水鱼类类群;献文鱼属属于青藏高原裂腹鱼类类群(与高原隆升和环境干旱化紧密相关)。二者虽同属鲤科,但演化分支不同,地质分布与时代亦无重叠。

伍氏青鱼”与“伍氏献文鱼”虽然都以鱼类学家伍献文院士的姓氏命名,但它们是两个完全不同的物种,分别代表了古鱼类学研究在“鲤科演化”和“古环境适应”两个方向上的重要发现。

4. “伍氏献文鱼”化石价值

(1)“伍氏献文鱼”的发现,是一个从荒原上意外挖出“丑石头”,到最终解开青藏高原气候剧变密码的完整科学故事。其关键节点如下:

表1  “伍氏献文鱼”的发现过程

时间节点

关键事件

地点/人物

意义

2005-2006

中美联合科考队采集到奇特化石

柴达木盆地鸭湖地区,王晓鸣博士等

发现源头:获得了最初的研究标本。

2006年左右

张弥曼院士组织修复化石,团队首次目睹其奇特形态

北京,张弥曼、王钊等

揭示奇观:化石修复后,其超常粗大的骨骼震惊了所有专家。

2006-2008

张弥曼领衔团队开展跨学科研究,破解成因

中美科学家团队

破解谜题:研究确认骨骼粗大是高钙湖水所致,并关联到青藏高原隆升与干旱化。

2008

研究论文在《美国国家科学院院刊》(PNAS)发表,新物种被正式命名为“伍氏献文鱼”

张弥曼等

权威发布:成果得到国际学界认可,并为古气候研究提供了关键脊椎动物化石证据。

(2)具体的故事细节

荒原上的意外发现:2005至2006年,中美古生物学家在青藏高原北部柴达木盆地的荒凉戈壁中考察。在鸭湖地区的古湖相沉积层中,他们挖出了一些含有鱼类骨骼的砂岩块。当时这些化石看起来并不起眼,甚至差点被当作纪念品带走。

实验室里的震惊:化石被送到北京,由张弥曼院士安排专家修复。当包裹着化石的岩石被小心剔除后,在场的所有人都惊呆了。这条鱼的脊椎骨、肋骨等骨骼异常粗大,以至于几乎没给肌肉留下生长空间。一位修复专家不禁感叹:“这鱼满身的骨头都粗得出奇,肉往哪儿长啊?”

破解“骨骼增生”之谜:张弥曼团队开始探寻原因。他们排除了疾病或遗传的可能,并将目光投向环境。通过与地中海地区一种有类似特征的古老鳉鱼化石对比,并结合地层分析,团队得出了结论:约300万年前,由于青藏高原隆升阻断水汽,柴达木盆地急剧干旱,湖泊蒸发浓缩成了富含碳酸钙和硫酸钙的“石灰水”。伍氏献文鱼长期生活在这种高钙水体中,导致了全身骨骼不断增生。

命名与致敬:张弥曼院士将这一新属新种命名为“伍氏献文鱼”(Hsianwenia wui),以纪念中国鱼类学研究的奠基人之一——伍献文院士。

(3)发现的深远意义

这项发现之所以重要,是因为:

它是气候变化的“亲历者”:伍氏献文鱼成为了青藏高原隆升导致亚洲内陆干旱化的活生生的化石证据。在它之后的地层中再无鱼类,只有厚厚的石膏层,标志着湖泊生命的终结。

它展示了生命的韧性:这种鱼通过极端的生理改变,在恶劣环境中顽强生存了数十万年,是生命适应能力的惊人例证。

它推动了持续探索:2021年,科考队再次在鸭湖地区发现了新的伍氏献文鱼化石,表明它仍是解开青藏高原环境演变谜题的关键钥匙。

5. 伍氏青鱼的发现过程

发现与采集:化石发现于内蒙古高原苏尼特右旗查干诺尔碱厂东北23公里处的中中新统灰黄色砂岩层中。该地点出露一套以红色为主的砂泥岩,中间夹灰黄色砂岩,同层位还富含瓣鳃类化石。

研究确认:中国科学院古脊椎动物与古人类研究所的陈平富博士与美国堪萨斯大学的Gloria Arratia博士共同研究了这件完整的带有咽齿的右咽骨化石,并确认其为鲤科(雅罗鱼亚科)青鱼属(Mylopharyngodon)的一个新种。

科学意义:研究表明这是已知最早、最古老的青鱼化石,将青鱼的地质记录向前推至中中新世。通过与现生青鱼及考古遗址中发现的咽骨标本对比,研究人员发现其形态特征存在明显差异。结合同层位的瓣鳃类化石和沉积构造,推断当时的环境是水体清澈、软体动物繁盛的河流弯道,这与现今的戈壁沙漠环境形成鲜明对比。

6. 伍氏青鱼与伍氏献文鱼的核心区别

表2  伍氏青鱼与伍氏献文鱼的核心区别

维度

伍氏青鱼 (Mylopharyngodon wui)

伍氏献文鱼 (Hsianwenia wui)

分类

鲤科 (Cyprinidae)→雅罗鱼亚科 (Leuciscinae),青鱼属 (Mylopharyngodon)

鲤科(Cyprinidae)→   裂腹鱼亚科 (Schizothoracinae),献文鱼属(Hsianwenia)

时代

中中新世(约1500万年前)

上新世(约300万年前)

产地

内蒙古苏尼特右旗查干诺尔碱厂东北23km处(113°07’06.1’’E,43°24’53.4’’N)

青海柴达木盆地鸭湖地区

关键特征

完整的右咽骨及咽齿,形态与现生青鱼相似但解剖特征有差异

全身骨骼异常粗大,骨骼化程度极高,肌肉附着空间极小

古环境意义

指示当时为水体清澈、软体动物繁盛的河流弯道环境,为青鱼演化及区域环境变迁提供证据

反映柴达木盆地因青藏高原隆升导致的干旱化、湖水钙盐浓度升高的极端环境

命名由来

种加词 “wui” 纪念伍献文院士

属名“Hsianwenia”源自“献文”,种加词“wui”亦纪念伍献文院士

总而言之,“伍氏青鱼”与“伍氏献文鱼”是两条独立的研究脉络,前者作为最早的青鱼化石,记录了鲤科鱼类演化与地理分布的变迁;后者则以其极端的骨骼特征,成为了解码青藏高原隆升与古气候剧变的“活化石”。



https://blog.sciencenet.cn/blog-279293-1521274.html

上一篇:拳拳之心,报国有门——“中国恐龙之父”杨钟健院士的传奇经历
收藏 IP: 120.229.59.*| 热度|

1 王涛

该博文允许注册用户评论 请点击登录 评论 (0 个评论)

数据加载中...
扫一扫,分享此博文

Archiver|手机版|科学网 ( 京ICP备07017567号-12 )

GMT+8, 2026-2-6 00:58

Powered by ScienceNet.cn

Copyright © 2007- 中国科学报社

返回顶部