奇異的史前捕食性魚類呼吸空氣，有尖牙和四個“四肢”

3.8億多年前，一種光滑的、呼吸空氣的掠食性魚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)表在古脊椎動物學(xué)報，描述了這種魚的化石，我們將其命名為Harajicadectes zhumini.

從至少 17 個化石標(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。它也被證明是一種最不尋常的動物。

遇見咬人者

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

哈拉吉卡德克特斯是一條魚四足形目群。這組人有強(qiáng)壯的成對鰭，通常只有一對外鼻孔。

泥盆紀(jì)（3.59-4.19億年前）的四足類魚類長期以來一直受到科學(xué)界的極大興趣。它們包括現(xiàn)代四足動物的先驅(qū)——具有脊椎和四肢的動物，如兩棲動物、爬行動物、鳥類和哺乳動物。

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，澳大利亞國立大學(xué)的古生物學(xué)家加文·楊（Gavin Young）在愛麗斯泉（Mparntwe）以西150多公里處的Luritja/Arrernte國家探索中晚泥盆世哈拉吉卡砂巖時發(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）和他多年來在哈拉吉卡（Harajica）材料方面的工作而命名。

還有棘皮動物（小的，模糊的鯊魚狀魚），葉狀鱗目（極其扁平的扁平動物）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物種，但事實(shí)證明這很麻煩。然后，我們在2016年對弗林德斯大學(xué)的考察產(chǎn)生了這種動物的第一個幾乎完整的化石。

這個美麗的標(biāo)本表明，多年來收集的所有孤立的零碎碎片都屬于一種新型魚類。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.

一種奇怪的頂級捕食者

長達(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。它可能是那些古老河流的頂級捕食者，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）結(jié)合了來自不同四足類譜系的解剖學(xué)特征。這方面的一個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巨大開口，稱為螺旋體。這些通常只在大多數(shù)早期硬骨魚中表現(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，來自西澳大利亞著名的晚泥盆世Gogo組的海洋四足類動物。（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，也在Gogo。

最早的呼吸器？

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

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

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

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

它可以幫助我們揭示脊椎動物呼吸空氣的進(jìn)化。

布萊恩·朱（Brian Choo），脊椎動物古生物學(xué)博士后，弗林德斯大學(xué);愛麗絲·克萊門特，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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