5月21日,山西自然博物馆与中国科学院古脊椎动物与古人类研究所联合发布了一项重磅成果:在晋中市太谷区发现了一具距今约2.42亿年的大型角齿鱼目肺鱼化石,复原全长约1.62米。这是东亚地区已知最古老的、保持自然连接状态的角齿鱼目化石,也是目前全球发现的三叠纪体型最大的角齿鱼目肺鱼化石。沉睡亿年的山西“远古巨鱼”,惊艳了全球古生物学界。

2.42亿年“活化石”现世
2023年的一天,晋中市太谷区的武海明、武毓杰父子像往常一样在野外“闲逛”,这对父子是资深的化石爱好者,在侯城乡附近,他们在一块从岩层脱落下来的石头上,发现了奇特的痕迹。“这些骨骼呈扇形分布,又细又长,和我们平时在山西看到的肯氏兽、山西鳄那些粗壮的爬行动物骨头完全不一样。”山西自然博物馆古生物研究室主任董黎阳回忆道。父子俩当即意识到,这可能是个“大家伙”。
接到线索后,山西自然博物馆迅速组织古生物科研人员赶赴现场。化石处在一处陡坡上,工作人员调来吊车,将整块含化石的岩石完整吊运回馆。但真正的挑战,才刚刚开始。“这块化石质地特别脆。”山西自然博物馆化石修复师吕波说。拿到标本后,先要判断风化程度,风化严重的,要先打一层保护液渗透进化石起加固作用。修复时主要用两种工具,气动风刻笔快速去除围岩,待接近化石时,再换成纯手工的剃针,一点一点剔除。“不管用什么工具,笔尖只能作用在围岩上,绝对不能碰化石,一丝失误就会损毁亿年古生物遗存。”
修复刚开始时,只露出一小段骨头,“看着像肋骨,但工作人员又不能确定”。随着清理深入,完整的扇形骨骼逐渐显现。从打胶加固到最终修复完成,前后花了约半年时间。不过,修复结束不代表工作完成。由于这块化石和山西以往出土的任何化石都不一样,科研团队联合中国科学院古脊椎动物与古人类研究所,又进行了一年多的系统研究和比对。“最开始,谁也分不清这是什么标本。”,”董黎阳告诉记者,“经过长时间比对、研究,才确定这是鱼类化石。”

巨型古鱼的演化密码
“很多人都好奇,肺鱼究竟特殊在哪?”董黎阳解释,普通鱼靠鳃呼吸,肺鱼不一样,它长有类似肺的鱼鳔,可以脱离水体直接呼吸空气。现生肺鱼仅分布于非洲、南美洲和大洋洲的淡水中,每个大陆只有一个属。像非洲肺鱼,水体干涸时,它会钻入泥土、分泌粘液包裹自身,进入休眠状态,可以数年不进食、不饮水,直接呼吸空气,直到雨季来临。
本次发现的化石所属的角齿鱼目,是脊椎动物从水生向陆生演化的关键过渡类群,其神经系统、附肢结构、内脏解剖特征都与两栖动物高度相近。但角齿鱼的化石极其稀少。“它的颅骨骨片薄且多,椎体为软骨性,鳞片和鳍条很容易散落。”董黎阳解释道。无论自然腐烂还是被天敌捕食,尸体在短时间内就会被破坏。因此,以往发现的角齿鱼类化石,绝大多数是零散的齿板。
1980年,山西兴县曾出土一枚早三叠世角齿鱼齿板化石,长度仅5毫米,印证山西早三叠世已有肺鱼活动,但始终缺乏完整躯体化石佐证。
而本次太谷发现的标本,完好保存有20块尾椎骨及关联的“上神经骨”、间椎骨、背腹辐鳍骨和一系列背鳍条。尽管因岩石节理破坏,鱼的头、胸部缺失,但尾部骨骼全部自然连接、没有断裂。“像这样体长超过1.6米且保持自然连接状态的个体,在全球三叠系地层尚属首次发现。”
此前,三叠纪最大的肺鱼化石记录是来自非洲马达加斯加早三叠世的副角齿鱼,全长1.03米。新发现的个体比它大了近60%。比东亚地区之前发现的早侏罗世渝州生物群中的角齿鱼目化石,早了至少4300万年。
亿年前的水乡泽国
山西为什么能发现肺鱼化石?2.4亿年前的山西,和今天完全是两个世界。董黎阳介绍,三叠纪时期,山西处于总面积超30万平方公里的鄂尔多斯内陆拗陷盆地内,这一盆地也叫陕甘宁盆地,盆地内孕育着广袤无垠的鄂尔多斯古湖,水系发达、水域辽阔。
中三叠世早期(约2.42亿年前),山西正处于古湖的东缘,辫状河、曲流河、河漫湖泊遍布三晋全境。气候呈现出明显的干旱与湿润季节性交替,与现代非洲草原生态高度相似。雨季降水充沛,河湖水域辽阔,植被繁茂;旱季水域收缩,但不会彻底干涸。“这些条件,让山西成为陆生四足动物的天堂。”董黎阳说。这里正是著名的“中国肯氏兽动物群”的繁盛之地,“中国肯氏兽动物群”由杨锺健院士于1959年首次提出,包含两栖类大头龙科、爬行类中国肯氏兽、山西兽、山西鳄、武乡太行鳄等众多门类。
长期以来,这个动物群的材料以陆生爬行动物为主,鲜有同时期水生动物化石的报道。“水里有没有大型动物?它们长什么样?和陆地上的爬行动物有什么关系?我们都不知道。”董黎阳说。这尾肺鱼的发现,终于给出了答案。它证明,当时的山西不仅有热闹的陆地巨兽,更有完整繁盛的水下生态系统,让三叠纪山西的水陆共生生命图景瞬间变得立体鲜活。
目前,山西自然博物馆正在打造专题展陈,计划展示完整的生物复原图和现生肺鱼标本,让参观者既能了解这尾巨型肺鱼,也能“穿越”回2.4亿年前,一睹山西曾经的模样。
(薛梓桐)
5月21日,山西自然博物馆与中国科学院古脊椎动物与古人类研究所联合发布了一项重磅成果:在晋中市太谷区发现了一具距今约2.42亿年的大型角齿鱼目肺鱼化石,复原全长约1.62米。这是东亚地区已知最古老的、保持自然连接状态的角齿鱼目化石,也是目前全球发现的三叠纪体型最大的角齿鱼目肺鱼化石。沉睡亿年的山西“远古巨鱼”,惊艳了全球古生物学界。

2.42亿年“活化石”现世
2023年的一天,晋中市太谷区的武海明、武毓杰父子像往常一样在野外“闲逛”,这对父子是资深的化石爱好者,在侯城乡附近,他们在一块从岩层脱落下来的石头上,发现了奇特的痕迹。“这些骨骼呈扇形分布,又细又长,和我们平时在山西看到的肯氏兽、山西鳄那些粗壮的爬行动物骨头完全不一样。”山西自然博物馆古生物研究室主任董黎阳回忆道。父子俩当即意识到,这可能是个“大家伙”。
接到线索后,山西自然博物馆迅速组织古生物科研人员赶赴现场。化石处在一处陡坡上,工作人员调来吊车,将整块含化石的岩石完整吊运回馆。但真正的挑战,才刚刚开始。“这块化石质地特别脆。”山西自然博物馆化石修复师吕波说。拿到标本后,先要判断风化程度,风化严重的,要先打一层保护液渗透进化石起加固作用。修复时主要用两种工具,气动风刻笔快速去除围岩,待接近化石时,再换成纯手工的剃针,一点一点剔除。“不管用什么工具,笔尖只能作用在围岩上,绝对不能碰化石,一丝失误就会损毁亿年古生物遗存。”
修复刚开始时,只露出一小段骨头,“看着像肋骨,但工作人员又不能确定”。随着清理深入,完整的扇形骨骼逐渐显现。从打胶加固到最终修复完成,前后花了约半年时间。不过,修复结束不代表工作完成。由于这块化石和山西以往出土的任何化石都不一样,科研团队联合中国科学院古脊椎动物与古人类研究所,又进行了一年多的系统研究和比对。“最开始,谁也分不清这是什么标本。”,”董黎阳告诉记者,“经过长时间比对、研究,才确定这是鱼类化石。”

巨型古鱼的演化密码
“很多人都好奇,肺鱼究竟特殊在哪?”董黎阳解释,普通鱼靠鳃呼吸,肺鱼不一样,它长有类似肺的鱼鳔,可以脱离水体直接呼吸空气。现生肺鱼仅分布于非洲、南美洲和大洋洲的淡水中,每个大陆只有一个属。像非洲肺鱼,水体干涸时,它会钻入泥土、分泌粘液包裹自身,进入休眠状态,可以数年不进食、不饮水,直接呼吸空气,直到雨季来临。
本次发现的化石所属的角齿鱼目,是脊椎动物从水生向陆生演化的关键过渡类群,其神经系统、附肢结构、内脏解剖特征都与两栖动物高度相近。但角齿鱼的化石极其稀少。“它的颅骨骨片薄且多,椎体为软骨性,鳞片和鳍条很容易散落。”董黎阳解释道。无论自然腐烂还是被天敌捕食,尸体在短时间内就会被破坏。因此,以往发现的角齿鱼类化石,绝大多数是零散的齿板。
1980年,山西兴县曾出土一枚早三叠世角齿鱼齿板化石,长度仅5毫米,印证山西早三叠世已有肺鱼活动,但始终缺乏完整躯体化石佐证。
而本次太谷发现的标本,完好保存有20块尾椎骨及关联的“上神经骨”、间椎骨、背腹辐鳍骨和一系列背鳍条。尽管因岩石节理破坏,鱼的头、胸部缺失,但尾部骨骼全部自然连接、没有断裂。“像这样体长超过1.6米且保持自然连接状态的个体,在全球三叠系地层尚属首次发现。”
此前,三叠纪最大的肺鱼化石记录是来自非洲马达加斯加早三叠世的副角齿鱼,全长1.03米。新发现的个体比它大了近60%。比东亚地区之前发现的早侏罗世渝州生物群中的角齿鱼目化石,早了至少4300万年。
亿年前的水乡泽国
山西为什么能发现肺鱼化石?2.4亿年前的山西,和今天完全是两个世界。董黎阳介绍,三叠纪时期,山西处于总面积超30万平方公里的鄂尔多斯内陆拗陷盆地内,这一盆地也叫陕甘宁盆地,盆地内孕育着广袤无垠的鄂尔多斯古湖,水系发达、水域辽阔。
中三叠世早期(约2.42亿年前),山西正处于古湖的东缘,辫状河、曲流河、河漫湖泊遍布三晋全境。气候呈现出明显的干旱与湿润季节性交替,与现代非洲草原生态高度相似。雨季降水充沛,河湖水域辽阔,植被繁茂;旱季水域收缩,但不会彻底干涸。“这些条件,让山西成为陆生四足动物的天堂。”董黎阳说。这里正是著名的“中国肯氏兽动物群”的繁盛之地,“中国肯氏兽动物群”由杨锺健院士于1959年首次提出,包含两栖类大头龙科、爬行类中国肯氏兽、山西兽、山西鳄、武乡太行鳄等众多门类。
长期以来,这个动物群的材料以陆生爬行动物为主,鲜有同时期水生动物化石的报道。“水里有没有大型动物?它们长什么样?和陆地上的爬行动物有什么关系?我们都不知道。”董黎阳说。这尾肺鱼的发现,终于给出了答案。它证明,当时的山西不仅有热闹的陆地巨兽,更有完整繁盛的水下生态系统,让三叠纪山西的水陆共生生命图景瞬间变得立体鲜活。
目前,山西自然博物馆正在打造专题展陈,计划展示完整的生物复原图和现生肺鱼标本,让参观者既能了解这尾巨型肺鱼,也能“穿越”回2.4亿年前,一睹山西曾经的模样。
(薛梓桐)