奇異的史前捕食性魚(yú)類呼吸空氣，有尖牙和四個(gè)“四肢”

3.8億多年前，一種光滑的、呼吸空氣的掠食性魚(yú)類在澳大利亞中部的河流中巡邏。今天，這些河流的沉積物是偏遠(yuǎn)內(nèi)陸地區(qū)紅砂巖的露頭。

我們的新論文發(fā)表在古脊椎動(dòng)物學(xué)報(bào)，描述了這種魚(yú)的化石，我們將其命名為Harajicadectes zhumini.

從至少 17 個(gè)化石標(biāo)本中已知，哈拉吉卡德克特斯是在澳大利亞中部泥盆紀(jì)巖石中發(fā)現(xiàn)的第一種相當(dāng)完整的硬骨魚(yú)。它也被證明是一種最不尋常的動(dòng)物。

遇見(jiàn)咬人者

這個(gè)名字的意思是“閔朱的哈拉吉卡咬人”，以發(fā)現(xiàn)化石的地點(diǎn)、推測(cè)的捕食習(xí)性命名，并紀(jì)念中國(guó)著名的古生物學(xué)家朱敏，他為以下方面做出了許多貢獻(xiàn)早期脊椎動(dòng)物研究.

哈拉吉卡德克特斯是一條魚(yú)四足形目群。這組人有強(qiáng)壯的成對(duì)鰭，通常只有一對(duì)外鼻孔。

泥盆紀(jì)（3.59-4.19億年前）的四足類魚(yú)類長(zhǎng)期以來(lái)一直受到科學(xué)界的極大興趣。它們包括現(xiàn)代四足動(dòng)物的先驅(qū)——具有脊椎和四肢的動(dòng)物，如兩棲動(dòng)物、爬行動(dòng)物、鳥(niǎo)類和哺乳動(dòng)物。

例如，最近的化石發(fā)現(xiàn)顯示手指和腳趾出現(xiàn)了在此組中.

泥盆紀(jì)化石遺址西北和東部澳大利亞已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了許多早期四足類動(dòng)物的壯觀發(fā)現(xiàn)。

但在我們發(fā)現(xiàn)之前，這片大陸內(nèi)部的樣本很少，只提供了誘人的化石碎片。

漫長(zhǎng)的發(fā)現(xiàn)之路

我們的物種描述是 50 年孜孜不倦的探索和研究的結(jié)晶。

1973年，澳大利亞國(guó)立大學(xué)的古生物學(xué)家加文·楊（Gavin Young）在愛(ài)麗斯泉（Mparntwe）以西150多公里處的Luritja/Arrernte國(guó)家探索中晚泥盆世哈拉吉卡砂巖時(shí)發(fā)現(xiàn)了最初的發(fā)現(xiàn)。

在偏僻的山頂上，紅砂巖塊內(nèi)擠滿了數(shù)百條魚(yú)化石。其中絕大多數(shù)都是小的Bothriolepis（博斯里奧皮斯）– 一種廣泛分布的史前魚(yú)類，稱為普拉科德姆，覆蓋著盒子狀的盔甲。

它們中散落著其他魚(yú)類的碎片。其中包括一種被稱為Harajicadipterus youngi，以紀(jì)念加文·楊（Gavin Young）和他多年來(lái)在哈拉吉卡（Harajica）材料方面的工作而命名。

還有棘皮動(dòng)物（小的，模糊的鯊魚(yú)狀魚(yú)），葉狀鱗目（極其扁平的扁平動(dòng)物）的板，最有趣的是，以前未知的四足類的下頜碎片。

1991 年收集了這種哈拉吉卡四足形動(dòng)物的更多部分標(biāo)本，其中包括已故古生物學(xué)家的一些標(biāo)本亞歷克斯·里奇.

早期曾有人試圖弄清楚這個(gè)物種，但事實(shí)證明這很麻煩。然后，我們?cè)?016年對(duì)弗林德斯大學(xué)的考察產(chǎn)生了這種動(dòng)物的第一個(gè)幾乎完整的化石。

這個(gè)美麗的標(biāo)本表明，多年來(lái)收集的所有孤立的零碎碎片都屬于一種新型魚(yú)類。它現(xiàn)在被北領(lǐng)地博物館和美術(shù)館收藏，作為類型試樣之哈拉吉卡德克特斯.

一種奇怪的頂級(jí)捕食者

長(zhǎng)達(dá) 40 厘米，哈拉吉卡德克特斯是在哈拉吉卡巖石中發(fā)現(xiàn)的最大的魚(yú)。它可能是那些古老河流的頂級(jí)捕食者，它的大嘴上排列著密密麻麻的鋒利牙齒，旁邊是更大、間隔很寬的三角形尖牙。

它似乎通過(guò)趨同進(jìn)化（當(dāng)不同的生物獨(dú)立進(jìn)化出相似的特征時(shí)）結(jié)合了來(lái)自不同四足類譜系的解剖學(xué)特征。這方面的一個(gè)例子是其頭骨和鱗片中的骨骼圖案。它在近親中的確切位置很難解決。

最引人注目的，也許是最重要的特征是頭骨頂部的兩個(gè)巨大開(kāi)口，稱為螺旋體。這些通常只在大多數(shù)早期硬骨魚(yú)中表現(xiàn)為微小的狹縫。

類似的巨型螺旋體也出現(xiàn)在戈戈納蘇斯，來(lái)自西澳大利亞著名的晚泥盆世Gogo組的海洋四足類動(dòng)物。（它似乎不是哈拉吉卡德克特斯.)

它們也出現(xiàn)在不相關(guān)的皮克林吉烏斯，一種早期的鰭魚(yú)，也在Gogo。

最早的呼吸器？

其他具有這種螺旋體的泥盆紀(jì)動(dòng)物是著名的 elpistostegalians——來(lái)自北半球的淡水四足類動(dòng)物，例如Elpistostege和季塔利克.

這些動(dòng)物與四肢脊椎動(dòng)物的祖先非常接近。因此，擴(kuò)大的螺旋體似乎在至少四個(gè)獨(dú)立的泥盆紀(jì)魚(yú)類譜系中獨(dú)立出現(xiàn)。

唯一具有類似結(jié)構(gòu)的現(xiàn)存魚(yú)類是 bichirs，一種生活在淺水洪泛區(qū)和河口的非洲射線鰭魚(yú)。最近得到了證實(shí)它們通過(guò)氣孔吸入地表空氣幫助在缺氧水域生存。

這些結(jié)構(gòu)大致同時(shí)出現(xiàn)在四個(gè)泥盆紀(jì)譜系中，這為科學(xué)家試圖重建遙遠(yuǎn)過(guò)去的大氣條件提供了一個(gè)化石“信號(hào)”。

它可以幫助我們揭示脊椎動(dòng)物呼吸空氣的進(jìn)化。

布萊恩·朱（Brian Choo），脊椎動(dòng)物古生物學(xué)博士后，弗林德斯大學(xué);愛(ài)麗絲·克萊門(mén)特，科學(xué)與工程學(xué)院助理研究員，弗林德斯大學(xué)和約翰·朗，古生物學(xué)戰(zhàn)略教授，弗林德斯大學(xué)

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