鯉科化石的研究方法初探

(1.西北大學 陜西 西安 710069；2.西安石油大學 陜西 西安 710065)

鯉科化石的研究方法初探

劉永杰1郭陽陽2

(1.西北大學陜西西安710069；2.西安石油大學陜西西安710065)

在古氣候的研究中，動植物組合往往能較準確的反應研究區(qū)當時的氣候條件，鯉科魚體化石的保存往往能夠說明該區(qū)域當時屬于淡水或者微咸水環(huán)境，化石的保存則能說明水體安靜，穩(wěn)定，魚體骨骼的特征反應的信息更多、更繁雜。因此，本文將前人研究過的漸新世鯉科化石進行歸納，旨在尋求最佳的研究方法，探索對于此化石最有意義的研究方向。

漸新世;鯉科化石;研究方法;研究思路

漸新世的鯉科化石較少，但研究的意義和價值很大，其在古氣候研究中的指示意義、在鯉科魚類的早期演化和分布上具有重要的意義。魚類化石的研究一般分為地質(zhì)背景的介紹——魚體骨骼的詳細描述(屬種的確定)——系統(tǒng)位置——地史分布及意義所在，包含的信息量巨大，因此，本文將研究除骨骼詳述和系統(tǒng)位置另文介紹，本文僅歸納剩余其他部分，并且本文將研究的時間界限擴擴展至始新世末期到中新世早期。

一、鯉科化石的時空分布

迄今為止，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的，證據(jù)確鑿的鯉科化石分別采自北京周口店第十四地點(劉憲亭，1954)；西藏北部班戈縣侖坡拉盆地(中新世-晚上新世)的近裂鰒魚屬(已在1991年歸入鲃亞科)(武云飛和陳宜瑜，1980)；周家鍵等(1990)將山東山旺中新世發(fā)現(xiàn)的鯉科化石進行了歸納和描述，其中包括：鯉亞科的魯鯉屬、雅羅魚亞科的雅羅魚屬、擔尼亞科的彌河魚屬等；陳耿嬌(2005)在廣西發(fā)現(xiàn)了與上述類似但不同種的鯉科化石；路樂河地區(qū)的烏蘭乎森圖(魚卡)漸新世鯉科化石(陳耿嬌和劉娟，2007)；蘇德造(2008)等在準格爾盆地的南緣瑪納斯的始新世與漸新世交界處發(fā)現(xiàn)了雅羅魚亞科的劉氏天山魚；陳耿嬌(2011)等在中國的廣西寧明盆地發(fā)現(xiàn)了狹義的鯉科化石(鯉鯽亞科，花山鯉屬)的化石；Wang Ning and Wu Feixiang(2014)在青藏高原中部的尼瑪盆地發(fā)現(xiàn)了張氏春霖魚。其他鯉科化石的研究較多，不在進行一一詳述，以上漸新世鯉科化石與本研究的化石最為接近，能代表目前鯉科化石研究的幾個重要的方面。

二、我國漸新世鯉科化石研究思路

就目前掌握的資料來看，我國在魚化石方面的研究思路上較為統(tǒng)一。其中化石的采集地的構(gòu)造背景——采集地的層位及時代——化石的初步定名——化石特征的客觀描述(其中包括的要素有化石的全長、體長、頭長、口位、眼徑、各部位鰭條及數(shù)目，椎體數(shù)目，尾鰭類型及各部位比例之間的關(guān)系。其中，對于鯉科魚類來講，咽骨和咽齒是其重要的特征之一，鯉科的不同亞科、不同屬咽骨和咽齒形態(tài)與數(shù)目均不相同，因此，在描述過程中均要注重咽骨和咽齒的詳細描述)——化石的研究意義的討論(其中包括1)化石存疑骨骼的詳細描述及推測，根據(jù)各部位描述進行的系統(tǒng)定名和討論；2)化石的現(xiàn)生亞科或?qū)俜N的分布范圍與化石分布范圍的對比，從而得出兩者的分布范圍之間的差異；3)環(huán)境方面，研究包括魚類化石以及其他相同層位的動物、植物、微生物組合，其中包括此亞科或?qū)俜N化石的現(xiàn)生生存環(huán)境及環(huán)境適應性等，推測化石所屬時代和地點的該地區(qū)的植被類型和氣候環(huán)境。4)綜合討論化石的價值和意義，其中包括該地區(qū)的地質(zhì)資料補充意義、古氣候意義、時代意義、生物進化意義等。)

上世紀90年代以來，部分研究學者(KEVIN W.CONWAY et al.，2008；呂寶忠2004)開始在分子的角度對生物的進化進行研究；當然也不缺乏魚類進行生物演化方面的討論，其相對偏重于現(xiàn)生生物研究，因此在古生物研究中使用較少。隨著研究的深入，古生物的研究手段由傳統(tǒng)朝著傳統(tǒng)和先進技術(shù)相結(jié)合的方面發(fā)展，以“3D”復原技術(shù)、古生物化石“CT”掃描技術(shù)為代表的先進的古生物技術(shù)正在成為現(xiàn)代古生物研究手段的利器。

三、我國始新世晚期到中新世早期鯉科化石研究進展代表

劉憲亭先生(1954)在北京周口店的第十四地點共發(fā)現(xiàn)鯉科化石共計270余尾，時代為早上新世，共兩屬(鲃屬和刺鲃屬)四種，除魚體化石外，還發(fā)現(xiàn)部分魚卵化石。難能可貴的是，劉憲亭先生在對地層、氣候等進行討論以外還對于化石的成因進行了相對細致的討論。

武云飛和陳宜瑜(1980)在西藏的班戈縣的侖坡拉盆地的長山和其哇孝低兩地的第三系丁青組(漸新統(tǒng))第二段的灰綠色紙狀頁巖中采集了共6尾化石，均屬于同一種大頭近裂鰒魚(Plesioschizothorax macrocephalus gen.et sp.nov.)。其除具備鯉科魚類共有的特征之外，其在頭長(約為體長的1/3)、咽骨和咽齒形態(tài)及數(shù)目、椎體數(shù)目、鰭相對位置及分叉等幾個方面展現(xiàn)出與其他鯉科魚類不同的特征，因此被定為新屬新種。

李國藩和王將克(1981)就三水盆地發(fā)現(xiàn)的化石進行了整理，其中包括鯉科中的鲃亞科、鮈亞科、擔尼亞科、雅羅魚亞科，資料豐富。

周家鍵(1990)主要就山東山旺中中新世的鯉科化石進了整理和研究，其中包括鯉亞科的魯鯉屬、雅羅魚亞科的雅羅魚屬、擔尼亞科的彌河魚屬等，除此之外，其對于鯉科化石鑒定中存在的一些問題進行了扼要的討論，對于中國第三紀的鯉科化石進行了歸納詳述(主要分布于東南亞)，對于化石與環(huán)境的關(guān)系進行了詳細的討論，將古生物與沉積環(huán)境進行結(jié)合。

陳耿嬌和劉娟(2007)在柴達木盆地中北部的魚卡下干柴溝組發(fā)現(xiàn)了鯉科化石咽齒，其研究的特色在于對于咽骨和咽齒進行了精確細致的測量、描述和比較，除此之外還提出了化石在柴達木盆地當時氣候和高原隆升方面推測，隨著青藏高原研究的逐步深入，古生物逐漸作為一種新的證據(jù)來還原古氣候環(huán)境及青藏高原的隆升高度。

以上此類是在我國范圍內(nèi)發(fā)現(xiàn)第三紀(主要在始新世末到中新世)鯉科化石研究的典型，除此之外陳耿嬌(2005,2011)在廣西地區(qū)發(fā)現(xiàn)了鯉科魚類化石；王寧，吳飛翔(2014)，在新疆尼瑪?shù)貐^(qū)發(fā)現(xiàn)了鯉科魚類化石；KEVIN W.CONWAY et al.(2008)從分子的觀點討論魚類的進化，屬于古生物研究的前沿；Coburn&Cavender(1992)，對于北美地區(qū)的鯉科化石進行了說明和討論。

四、總結(jié)

從已有的研究文獻來看，無論是國內(nèi)還國外，研究的重點都將焦點似乎相同，因此本文也將研究的重點聚焦于以下幾點：

1.闡述事實

即闡述化石的產(chǎn)出層位、所屬時代，軀體描述尤其是重要骨骼器官的描述，用以確定其科或種屬，討論其分類學意義。其中一些特殊的身體結(jié)構(gòu)或骨骼成為區(qū)別化石與現(xiàn)代屬種的重要標志，也能反應其生存的習性等重要信息。

2.存疑及生物學部分的討論

在化石的研究過程中，很少有化石保存及其完整，大多數(shù)的化石都會存在一定的變形、變位以及擠壓等，或受到誰動力的影響，骨骼殘缺；或在采集化石的過程中導致材料殘缺；或者原來的魚體由于生存條件的不同具有不同的身體結(jié)構(gòu)。在基于以上種種情況，對于存疑的部分進行形態(tài)的討論、相對現(xiàn)生屬種的形態(tài)差異性進行討論，進而對于其功能，進化等方面進行討論。

3.分布的討論

基于化石產(chǎn)出的層位和現(xiàn)生屬種的分布，可以得出化石的部分分布與現(xiàn)代屬種的分布范圍的重合之處和分布的特殊性。例如，在青藏高原、北京、山東山旺、廣西寧明盆地均發(fā)現(xiàn)有鯉科魚類化石，但其與現(xiàn)生鯉科化石的分布范圍不盡相同?；姆植际菍υ型惢难a充，在化石的不斷補充中，將化石的分布范圍不斷地精確完善。

4.古環(huán)境學意義

魚類化石限于其生存習性以及水域的嚴格限制，能夠較為準確的反應所處區(qū)域的氣候環(huán)境，或者對于已有古環(huán)境的判斷起到約束和輔證的作用，所以環(huán)境的研究和討論亦是討論和研究的重心之一。

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劉永杰(1991-)，男，研究生，西北大學地質(zhì)學系。