錢邁平,馬 雪,姜 楊,彭成龍,章其華
(1.南京地質(zhì)礦產(chǎn)研究所,江蘇 南京 210016;2.貴州省地質(zhì)調(diào)查研究院,貴州 貴陽 550005;3.江蘇省地質(zhì)調(diào)查研究院,江蘇 南京 210018)
中國西南部三疊紀(jì)海相生物群高度分異,種類繁多,數(shù)量巨大,主要有海生爬行類、魚類、棘皮類、菊石類、雙殼類、腹足類及節(jié)肢動(dòng)物等,分布范圍包括貴州關(guān)嶺、興義、盤縣和云南羅平一帶的中—上三疊統(tǒng)關(guān)嶺組、竹竿坡組及小凹組灰黑色鈣質(zhì)泥巖及泥質(zhì)灰?guī)r地層。
筆者對部分博物館、文化館和地勘單位收藏的中國西南部三疊紀(jì)海相生物群化石進(jìn)行了觀察,對其中部分化石進(jìn)行了鑒定和系統(tǒng)分類描述,并對化石產(chǎn)地作了野外考察。這些化石往往密集埋藏,保存精美,系突發(fā)災(zāi)變事件集群死亡,并被細(xì)顆粒沉積物快速封埋而形成。研究這些化石生物群及其沉積地層特征,對于探討中國西南部三疊紀(jì)古海洋動(dòng)物地理區(qū)系、古海洋環(huán)境及大地構(gòu)造活動(dòng)背景均具有重要意義。
中國西南部處于華南板塊西南端,江南造山帶西段,暹羅板塊和印度支那板塊以北(圖1)。三疊世時(shí)期位于古特提斯洋東岸一狹長古陸塊上,西側(cè)古大陸架寬廣;東側(cè)古大陸架狹窄,毗鄰泛大洋盆,其所處的華南板塊東、西分別有古特提斯洋和泛大洋兩大板塊俯沖帶(圖2)。中—晚三疊世時(shí)期,正值印支造山運(yùn)動(dòng)高潮,由于兩大板塊俯沖帶的對沖作用,華南板塊邊緣及江南造山帶構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)烈,較大規(guī)模的火山噴發(fā)和地震頻發(fā)。
三疊紀(jì)中—晚期,中國西南部海相生物群所處的南盤江海灣盆地生態(tài)環(huán)境在大部分時(shí)期十分優(yōu)越,屬于氧氣和光照充足、食物豐富的淺海區(qū)域,非常有利于這些生物群的生息繁衍。只是在火山、地震及風(fēng)暴等短暫的突發(fā)災(zāi)難時(shí)期才會(huì)造成其集群死亡,而后恢復(fù)優(yōu)越的生態(tài)環(huán)境,生物群繼續(xù)繁盛。
圖1 中國西南部大地構(gòu)造位置Fig.1 Tectonic location of southwestern China
圖2 早三疊世中國西南部所處華南板塊的古地理位置Fig.2 Paleogeographic position of the South China Block in the Early Triassic southwestern China
中國西南部三疊紀(jì)時(shí)期所在的大陸架處于溫暖的熱帶—亞熱帶氣候環(huán)境,沉積了超過2 400 m厚的碎屑巖及灰?guī)r地層,自下而上分為飛仙關(guān)組、永寧鎮(zhèn)組、關(guān)嶺組、楊柳井組、竹竿坡組、小凹組、賴石科組、把南組及火把沖組,主要化石生物群分別產(chǎn)自關(guān)嶺組、竹竿坡組和小凹組(表1)。
表1 中國西南部三疊紀(jì)海相生物群分布層位Table 1 Distribution of Triassic marine biota in southwestern China
魚龍類在系統(tǒng)分類上歸入魚龍次亞綱(Ichthyopterygia),是上孔亞綱(Euryapsida)的2個(gè)次亞綱之一。上孔亞綱特征是頭骨有大的上顳孔而缺少下顳孔,根據(jù)適應(yīng)水生的特化程度不同分2個(gè)次亞綱,其中魚龍次亞綱比聯(lián)龍次亞綱(Synaptosauria)特化程度更高,體形流線型,四肢和尾部演化成鰭,善于快速游泳,基本上已喪失上岸能力,生殖方式為卵胎生。
3.1.1 鄧氏貴州魚龍(Guizhouichthyosaurus tangaeCao&Luo in Yin,2000) 特征:成年體長可超過5 m。長吻,錐形牙齒;大而橢圓的眼眶,窄三角形頭骨,橫向伸展的鼻骨和額骨的接觸面,顳孔稍小于眼眶。肩胛骨呈寬的鐮刀狀,前緣強(qiáng)烈外展;烏喙骨斧狀,中部收縮形成前后緣不對稱的“莖”;肱骨、橈骨、尺骨均較短;肱骨和橈骨前緣具凹缺;橈骨明顯大于尺骨,橈骨后緣和尺骨前緣略凹入。椎體稍短;頸肋近端雙頭;尾椎腹側(cè)“Y”形人字骨發(fā)育;鎖骨細(xì)長,中部向后彎;尾椎下彎形成反歪尾,薦前椎超過60個(gè)。流線型身體,強(qiáng)健倒歪形尾,指(趾)骨已演化為扁平的圓形或四角鈍圓的四邊形。指爪特化成鰭槳,前肢鰭比后肢鰭大,善遠(yuǎn)洋快速游泳(圖3)。
圖3 鄧氏貴州魚龍F(tuán)ig.3Guizhouichthyosaurus tangae
鄧氏貴州魚龍化石首次發(fā)現(xiàn)于貴州省關(guān)嶺縣新鋪鄉(xiāng)上三疊統(tǒng)下部卡尼階小凹組(尹恭正等,2000),一度被認(rèn)為是薩斯特魚龍(Shastasaurus)的一個(gè)種,被改名為鄧氏薩斯特魚龍(Shastasaurus tangae)(尚慶華等,2009),但后來的研究發(fā)現(xiàn)兩者的口鼻部構(gòu)造非常不同,薩斯特魚龍口鼻短,而貴州魚龍口鼻長,兩者是不同的屬(Sander et al,2011)。
另外,在同一地區(qū)和層位發(fā)現(xiàn)并命名為亞洲杯椎魚龍(Cymbospondylus asiaticus)(李淳等,2002a)和美麗盤江龍(Panjiangsaurus epicharis)(陳孝紅等,2003)的大型魚龍化石,后來的研究認(rèn)為是鄧氏貴州魚龍的同種異名(潘薪如等,2006)。
3.1.2 梁氏關(guān)嶺魚龍(Guanlingsaurus liangaeYin et al.,2000) 特征:成年體長可超過10 m。短吻,無牙齒,適合吞食魚類、爬行動(dòng)物及軟體動(dòng)物等;大而圓的眼眶,寬三角形頭骨;鼻骨向前延伸到吻部最前端,這在蜥形綱動(dòng)物中是很不尋常的。脊椎骨數(shù)目遠(yuǎn)比其他魚龍多,約86個(gè)薦前椎,超過100個(gè)尾椎,尾椎脊柱較直,尾彎不明顯。指(趾)骨已演化為扁平的圓形或四角鈍圓的四邊形。指爪特化成鰭槳,前肢鰭比后肢鰭大,善遠(yuǎn)洋快速游泳(圖4)。
圖4 梁氏關(guān)嶺魚龍F(tuán)ig.4Guanlingsaurus liangae
梁氏關(guān)嶺魚龍首次發(fā)現(xiàn)于貴州省關(guān)嶺縣新鋪鄉(xiāng)上三疊統(tǒng)下部卡尼階小凹組,最初是根據(jù)1具不完整骨架化石的描述建立新屬、種(尹恭正等,2000)。隨后,更多的完整骨架化石被發(fā)現(xiàn)并描述,認(rèn)為其特征與北美晚三疊世的薩斯特魚龍相同,并非新屬,于是改名梁氏薩斯特魚龍(Shastasaurus liangae)(Sander et al,2011)。但不久,1具完整的幼年體骨架化石被發(fā)現(xiàn)并描述,顯示其多處特征不同于薩斯特魚龍,關(guān)嶺魚龍的原命名應(yīng)保留,盡管它仍屬于薩斯特魚龍科(Cheng et al,2013)。
3.1.3 周氏黔魚龍(Qianichthyosaurus zhouiLi,1999) 特征:成年體長約2 m。短吻,密集排列錐狀牙齒,齒冠琺瑯質(zhì)表面無縱向條紋,適合捕食小型魚類、爬行類及薄殼軟體動(dòng)物等;大而圓的眼眶,短的顳部。背段脊柱隆起,尾椎下彎形成反歪尾,薦前椎不少于42個(gè),與薦前椎相連的肋骨為雙頭。后肢股骨、脛骨和腓骨分別略強(qiáng)壯于前肢相應(yīng)的骨骼,絕大多數(shù)指(趾)骨已演化為扁平的圓形或四角鈍圓的四邊形(圖5)。周氏黔魚龍化石首次發(fā)現(xiàn)于貴州省關(guān)嶺縣新鋪鄉(xiāng)上三疊統(tǒng)下部卡尼階小凹組(李淳,1999)。
圖5 周氏黔魚龍F(tuán)ig.5Qianichthyosaurus zhoui
海龍類在系統(tǒng)分類上歸入海龍目(Thalattosauria),演化關(guān)系目前仍未確定,大部分古生物學(xué)家將其置于魚龍類與初龍類(archosaurs)之間。海龍類是特化的海生爬行動(dòng)物,形似蜥蜴,尾部演化成扁平的槳狀。
3.2.1 黃果樹安順龍(Anshunsaurus huangguoshuensisLiu,1999) 特征:成年體長約5 m。頭骨狹長,無下顳孔,上顳孔比眼眶稍小,頜骨長而尖,邊緣1排外齜的尖利牙齒適合捕食體表滑溜的魚類及爬行類等,鼻骨小,鼻孔接近眼眶,鼻骨與前額骨相接觸,松果孔大,鱗骨不在上顳孔后相連,左右額骨愈合,顴骨長,眶后骨與后額骨愈合。長頸,長軀干,很長的槳狀尾,尾長至少占全長的1/2。四肢短小,肱骨近端擴(kuò)大,腓骨大,指爪發(fā)育,可上岸活動(dòng)(圖6)。黃果樹安順龍首次發(fā)現(xiàn)于貴州省安順市上三疊統(tǒng)下部卡尼階小凹組(劉俊,1999)。
圖6 黃果樹安順龍F(tuán)ig.6Anshunsaurus huangguoshuensis
3.2.2 孫氏新鋪龍(Xinpusaurus suniYin et al.,2000) 特征:成年體長2~3 m。頭骨長,尖吻,牙齒尖利,適合捕食小型爬行類及魚類等;完全封閉的上顳孔,較平直的上頜骨,上頜牙齒錐狀,窄而高的冠狀突,鼻骨及上頜骨被額骨分離。幾乎沒脖子,長尾呈鰭槳狀,尾長明顯超過軀干的長度,四肢短小,趾爪發(fā)育,可上岸活動(dòng)(圖7)。孫氏新鋪龍首次發(fā)現(xiàn)于貴州省關(guān)嶺縣新鋪鄉(xiāng)中三疊統(tǒng)上部拉丁階竹竿坡組(尹恭正等,2000)。
圖7 孫氏新鋪龍F(tuán)ig.7Xinpusaurus suni
幻龍類在系統(tǒng)分類上歸入鰭龍超目(Sauropterygia)幻龍目(Nothosauroidea)幻龍亞目(Nothosauria)?;谬埬扛鶕?jù)成年體形大小及背肋粗壯與否分2個(gè)亞目,幻龍亞目體形較大,平均體長約3 m,背肋不粗壯。
幻龍目生活方式像海豹,在水里捕食,但經(jīng)常上岸在海邊巖石和灘涂活動(dòng)。身體和尾巴修長,四肢蹼足或部分演化成鰭,頸長,頭小而扁平,頜邊緣長有許多鋒利外齜的牙齒,食物是魚和烏賊等。
3.3.1 羊圈幻龍(Nothosaurus yangjuanensisJiang et al.,2006) 特征:成年體長約3 m。頭骨長而寬扁,頜骨長,邊緣有1排外齜的鋒利牙齒適合捕食體表滑溜的魚類及爬行類等,眼眶大;流線型身體,尾長超過軀干的長度,呈槳狀,四肢短,趾長,可上岸活動(dòng)(圖8)。羊圈幻龍首次發(fā)現(xiàn)于貴州省盤縣新民鄉(xiāng)羊圈村附近中三疊統(tǒng)下部安尼階關(guān)嶺組頂部(Jiang et al,2006)。
圖8 羊圈幻龍F(tuán)ig.8Nothosaurus yangjuanensis
3.3.2 興義鷗龍(Lariosaurus xingyiensisLi et al.,2002) 特征:成年體長約60 cm。以其上顳孔是眼眶長度的2倍,頂骨平臺(tái)細(xì)長而不收縮,肪骨缺失外裸溝和旋后肌突,肪骨短于股骨,有別于鷗龍的其他種。比其他幻龍?jiān)?,前肢已演化成鰭,而后肢仍保?趾,頸較短,鰭肢小,游泳能力較差,常上岸休息,只在沿岸淺水捕食(圖9)。
興義鷗龍首次發(fā)現(xiàn)于貴州省興義縣中三疊統(tǒng)下部拉丁階竹竿坡組,與意大利拉丁晚期的瓦氏歐龍(Lariosaurus valceresii)最為相似(李錦玲等,2002)。
圖9 興義鷗龍F(tuán)ig.9Lariosaurus xingyiensis
腫肋龍類在系統(tǒng)分類上歸入鰭龍超目(Sauropterygia)幻龍目(Nothosauroidea)腫肋龍亞目(Pachypleurosauria)。體形較小,體長通常不超過1.2 m,背肋粗壯。
3.4.1 丁氏滇腫肋龍(Dianopachysaurus dingiLiu et al.,2011) 特征:成年體長15~30 cm。頭骨稍大而寬,口鼻短,眼眶大而圓,牙齒尖利外齜,適合捕食小型魚類等,四肢長,前肢更加槳狀化,肱骨粗壯,尺骨寬而平,5趾足細(xì)長;長頸,長尾,近部尾椎具側(cè)突。丁氏滇腫肋龍首次發(fā)現(xiàn)于云南省羅平縣羅雄鎮(zhèn)大洼村附近中三疊統(tǒng)下部安尼階關(guān)嶺組(圖10)。
圖10 丁氏滇腫肋龍F(tuán)ig.10Dianopachysaurus dingi
3.4.2 胡氏貴州龍(Keichousaurus huiYoung,1958)特征:成年體長15~30 cm。頭骨小而窄,眼眶大而圓,牙齒尖利外齜,適合捕食小型魚類等,上顳孔長而窄,延長到頭骨后部;肩帶由成對的鎖骨、鎖間骨、肩胛骨及烏喙骨構(gòu)成;缺乏胸骨,四肢長,前肢更加槳狀化,肱骨粗壯,尺骨寬而平,5趾足細(xì)長;缺乏骨化尺骨肘突,難以上岸活動(dòng),有化石證據(jù)顯示其卵胎生特性,即成年雌性個(gè)體子宮部位孕有多個(gè)幼體(Cheng et al,2004),已高度適應(yīng)水中生活;長頸,長尾,近部尾椎具側(cè)突(圖11)。胡氏貴州龍首見于貴州省興義縣頂效鎮(zhèn)綠蔭村附近中三疊統(tǒng)上部拉丁階竹竿坡組(楊鐘健,1958)。
圖11 胡氏貴州龍F(tuán)ig.11Keichousaurus hui
楯齒龍類在系統(tǒng)分類上歸入楯齒龍目(Placodontia),是生存于三疊紀(jì)的海生爬行動(dòng)物,在三疊紀(jì)—侏羅紀(jì)滅絕事件中滅絕。演化關(guān)系目前仍未確定,大部分古生物學(xué)家認(rèn)為其親緣關(guān)系接近鰭龍超目。楯齒龍目主要特征是牙齒呈塊狀,適合壓碎軟體動(dòng)物外殼,食其肉。成年體長多1~3 m,四肢短而強(qiáng)壯。
3.5.1 新鋪中國豆齒龍(Sinocyamodus xinpuensis
Li,2002) 特征:成年體長約50 cm。吻部寬短,左、右前上頜骨各3枚鈍圓前上頜齒,適合壓碎貝類外殼,食其軟體;眼眶特長,略小于顳孔;四肢、肩帶及腰帶位于背甲外;肱骨具明顯外上髁溝,無內(nèi)上髁溝;四肢短,尾長,都覆蓋有小骨板;指式2-3-4-4-3,趾式2-3-4-4-2(圖12)。
新鋪中國豆齒龍首見于貴州省關(guān)嶺縣新鋪鄉(xiāng)上三疊統(tǒng)下部卡尼階小凹組(李淳等,2002a)。
圖12 新鋪中國豆齒龍F(tuán)ig.12Sinocyamodus xinpuensis
3.5.2 多板礫甲龜龍(Psephochelys polyosteodermaLi et Rieppel,2002) 特征:成年體長約1 m,最長可達(dá)3 m。前上頜骨無齒,形成長而扁吻部,其后突大,與額骨接觸;上頜骨齒2枚,扁圓狀,適合壓碎貝類外殼,食其軟體;后額骨參與組成顳孔前緣;背甲由大量五或六邊形骨板構(gòu)成,每個(gè)骨板表面均具放射狀溝脊,骨板間接縫鋸齒狀;背甲縱軸有1淺溝,兩側(cè)隆起;背甲前緣中部凹陷,兩側(cè)各一大錐狀突起;背甲側(cè)壁發(fā)達(dá),無腹甲;腹兩側(cè)各3列長形骨板,中間2列腹肋;四肢短,尾長(圖13)。多板礫甲龜龍首次發(fā)現(xiàn)于貴州省關(guān)嶺縣新鋪鄉(xiāng)上三疊統(tǒng)下部卡尼階小凹組(李淳等,2002b)。
圖13 多板礫甲龜龍F(tuán)ig.13Psephochelys polyosteoderma
3.5.3 康氏雕甲龜龍(Glyphoderma kangiZhao et al.,2008) 特征:成年體長約90 cm。前上頜骨無齒,形成長而扁吻部,其后突與鼻骨接觸;枕端兩側(cè)各3枚大錐狀鱗,背甲由400多枚五或六邊形骨板構(gòu)成,每個(gè)骨板表面均具放射狀溝脊;四肢短,尾長(圖14)??凳系窦旪埵状伟l(fā)現(xiàn)于云南省富源縣祈羊山中三疊統(tǒng)上部拉丁階竹竿坡組(趙麗君等,2008)。
圖14 康氏雕甲龜龍F(tuán)ig.14Glyphoderma kangi
系統(tǒng)分類為初龍形下綱(Archosauriformes),是雙顳孔亞綱(Diapsida)爬行動(dòng)物的一個(gè)演化支,包括古鱷科(Proterosuchidae)及更先進(jìn)的物種,并演化出鳥類和恐龍。初龍類首次出現(xiàn)于晚二疊世,三疊紀(jì)繁盛。外表上類似鱷魚、半水生的掠食者,身長約1.5 m,口鼻長,牙齒具有鋸齒,站立時(shí)前肢肘往外伸展。
3.6.1 混形黔鱷(Qianosuchus mixtusLi et al.,2006) 特征:成年體長約3 m。頭骨三角形,喙部窄長,下頜略下彎,牙齒邊緣有鋸齒。身體細(xì)長,尾部占身體總長的1/2。頸椎15個(gè),背椎23個(gè),尾椎50個(gè)。頭骨及軀干呈現(xiàn)水生演化特點(diǎn),而后肢及腰帶仍保持陸生形態(tài),甚至能直立行走。頸部及軀干覆蓋細(xì)小甲片,但尾部無甲片(圖15)。混形黔鱷首次發(fā)現(xiàn)于貴州省盤縣中三疊統(tǒng)下部安尼錫階關(guān)嶺組。
圖15 混形黔鱷頭骨Fig.15 Skull of Qianosuchus mixtus
3.6.2 富源滇東鱷(Diandongosuchus fuyuanensisLi et al.,2012) 特征:成年體長約155 cm。頭骨三角形,前頜骨長,位于向后延伸過鼻孔的鼻骨頂端。橢圓形眼窩、眶前孔和顳颥孔,顴骨延伸到眼窩下方,2個(gè)上顳孔在周圍有突起脊的頭骨臺(tái)上。身體細(xì)長,25個(gè)背椎和頸椎,2個(gè)薦椎。坐骨厚實(shí),腸骨翼特別窄并從臀部遠(yuǎn)遠(yuǎn)突向后方。肩帶部比其他初龍類大得多,更靠近肩胛骨的開孔鳥喙骨。足部第4跖骨比其他跖骨長得多(圖16)。富源滇東鱷首次發(fā)現(xiàn)于云南省富源縣中三疊統(tǒng)上部拉丁階竹竿坡組。
圖16 富源滇東鱷Fig.16Diandongosuchus fuyuanensis
魚類是最古老的脊椎動(dòng)物。它們幾乎棲居于地球上所有的水生環(huán)境,是脊椎動(dòng)物亞門(Vertebrata)中一個(gè)非常龐大的類群,系統(tǒng)分類包括軟骨魚綱(Chondrichthyes)和硬骨魚綱(Osteichthyes)。魚類在脊椎動(dòng)物進(jìn)化史上是一個(gè)重要轉(zhuǎn)折點(diǎn),主要體現(xiàn)在:從無頜到有頜,有成對的附肢-偶鰭,脊柱徹底取代脊索,腦明顯分為5部分,雙鼻孔,出現(xiàn)半規(guī)管。鰓呼吸,有調(diào)節(jié)體內(nèi)滲透壓的機(jī)制,血液循環(huán)為單循環(huán)。以鰾和脂肪調(diào)節(jié)浮力,以尾或軀干擺動(dòng)及鰭的協(xié)調(diào)游泳,自主適應(yīng)環(huán)境的能力獲得很大提高。
中國西南地區(qū)海相三疊系已發(fā)現(xiàn)的魚類化石主要有:硬骨魚綱輻鰭魚亞綱(Actinopterygii)軟骨硬鱗魚次亞綱(Chondrostei)的一些屬種,銀漢魚總目(Atherinomorpha)頜針魚目(Beloniformes)的飛魚(Potanichthys)以及肉鰭魚亞綱(Sarcopterygii)的羅平腔棘魚(Luopingcoelacanthus)等。
3.7.1 軟骨硬鱗魚 原始輻鰭魚類(actinopterygians),腦顱骨質(zhì),但身體骨骼大部分由軟骨質(zhì)組成。上頜骨與前鰓蓋骨、下眶骨固結(jié),幾乎不能活動(dòng)。尾鰭為歪型或半歪型。體側(cè)有板質(zhì)硬鱗。大部分種類已滅絕,目前僅存多鰭魚目(Polypteriformes)與鱘形目(Acipensenformes)。
中國貴州、云南地區(qū)海相三疊系地層包含豐富的軟骨硬鱗魚類化石,主要代表有肋鱗魚(Pletopleurus)、亞洲鱗齒魚(Asialepidotus)、中華真顎魚(Sinoeugnathus)、龍魚(Saurichthys)及中華龍魚(Sinosaurichthys)等(圖17—圖21)。
圖17 東方肋鱗魚(右側(cè)視,產(chǎn)于貴州省興義縣,中三疊統(tǒng)上部竹竿坡組)Fig.17 Pletopleurus orientalis(right side view,discovered in the upper Zhuganpo Formation of the Middle Triassic,Xingyi County in Guizhou Province)
圖18 興義亞洲鱗齒魚(右側(cè)視,產(chǎn)于貴州省興義縣,中三疊統(tǒng)上部竹竿坡組)Fig.18 Asialepidotus shingyiensis(right side view,discovered in the upper Zhuganpo Formation of the Middle Triassic,Xingyi County in Guizhou Province)
圖19 貴州中華真顎魚(左側(cè)視,產(chǎn)于貴州省興義縣,中三疊統(tǒng)上部竹竿坡組)Fig.19 Sinoeugnathus kueichowensis(left side view,discovered in the upper Zhuganpo Formation of the Middle Triassic,Xingyi County in Guizhou Province)
圖20 龍魚(右側(cè)視,產(chǎn)于貴州省盤縣,中三疊統(tǒng)下部關(guān)嶺組)Fig.20 Saurichthys(right side view,discovered in the lower Guanling Formation of the Middle Triassic,Panxian County in Guizhou Province)
圖21 長奇鰭中華龍魚(右側(cè)視,產(chǎn)于貴州省盤縣,中三疊統(tǒng)下部關(guān)嶺組)Fig.21 Sinosaurichthys longimedialls(right side view,discovered in the lower Guanling Formation of the Middle Triassic,Panxian County in Guizhou Province)
3.7.2 飛魚(Potanichthys) 系統(tǒng)分類屬于硬骨魚綱輻鰭魚亞綱頜針魚目(Beloniformes)飛魚科(Exocoetidae)。體型短粗,稍側(cè)扁;吻部鈍,口端位;兩頜具細(xì)而尖牙齒,鼻孔2對,較大,緊靠眼前;鰓膜條骨9~12個(gè);上頜具齒叢。肩帶特發(fā)達(dá),胸鰭特長,可達(dá)體長的3/4,呈翼狀,一般可達(dá)或超過背鰭起點(diǎn),具飛行功能;臀鰭位于體后部,約與背鰭相對,無鰭棘;有些種類腹鰭發(fā)達(dá);尾鰭深叉形,下葉長于上葉。
現(xiàn)代飛魚鰾大,向后延伸;無幽門盲囊;產(chǎn)浮性卵,卵膜上具突起,或長絲狀突起;被大圓鱗,易脫落,頭部少被鱗;側(cè)線低,近腹緣;其體色一般背部較暗,腹側(cè)銀白色,胸鰭色各異,有黃暗色斑點(diǎn),或淡黃色,或具淡黃白色邊緣,或條紋。憑借發(fā)達(dá)的肩帶骨骼和肌肉,帶動(dòng)翼狀胸鰭,在尾鰭和腹鰭強(qiáng)力劃動(dòng)助推下,能躍出水面,飛行100 m以上距離,以逃脫敵害追逐。是熱帶及暖溫帶水域集群性上層魚類,以太平洋種類為最多,印度洋及大西洋次之,有些種類有季節(jié)性近海洄游習(xí)性。
晚三疊世興義生物群的飛魚化石(圖22),是已知最古老的飛魚,體長約153 mm,胸鰭特別寬大,深叉形尾鰭下葉比上葉長得多,能產(chǎn)生更大的推力以躍出水面滑翔(Xu et al,2012)。
圖22 興義飛魚Fig.22 Potanichthys xingyiensis
3.7.3 羅平腔棘魚(Luopingcoelacanthus) 系統(tǒng)分類屬于硬骨魚綱肉鰭魚亞綱(Sarcopterygii)腔棘魚目(Coelacanthiformes)腔棘魚科(Coelacanthidae)。體型略渾圓,側(cè)扁。前后2個(gè)背鰭,第2背鰭、臀鰭及所有偶鰭都具有覆蓋鱗片的肉質(zhì)基部,內(nèi)有基鰭骨,能轉(zhuǎn)動(dòng),可用來游泳。其中兩對偶鰭可能有支撐身體短時(shí)間爬行的功能,因此被認(rèn)為可能是四足動(dòng)物的祖先。尾鰭分上、下尾葉及中間的附尾葉。
中三疊世羅平生物群的寬顴骨羅平腔棘魚化石(圖23),體長約200 mm。副蝶骨腹面分布許多圓形牙齒,前頜骨分布強(qiáng)壯尖形牙齒。淚顴骨三角形,其后部寬大。第1背鰭12根鰭條,胸鰭19~20根鰭條(Wen et al,2013)。
圖23 寬顴骨羅平腔棘魚Fig.23 Luopingcoelacanthus eurylacrimalis
中國西南部三疊紀(jì)生物群包括大量無脊椎動(dòng)物,如海百合類的創(chuàng)孔海百合(Traumatocrinus)、菊石類的粗菊石(Trachyceras)和原粗菊石(Protrachyceras)等,雙殼類的海燕蛤(Halabia)和魚鱗蛤(Daonella)等,牙形石類的新舟牙形石(Neogondolella)和后多顎牙形石(Metapolygnathus)等,海參骨片類的泰利參(Theelia)和刺輪參(Acanthotheelia)等,節(jié)肢動(dòng)物安特里姆蝦(Antrimpos)和棒手龍蝦(Koryncheiros)等。其中,最著名的是許氏創(chuàng)孔海百合(Traumatocrinus hsui),許多化石保存完整精美。
海百合是棘皮動(dòng)物中最古老的種類,分為有柄和無柄海百合兩大類。有柄海百合以長長的柄固著在海底,柄上有1個(gè)萼,包含所有的內(nèi)部器官,口和肛門朝上開,從萼伸出多條能活動(dòng)的羽毛狀腕,迎著水流活動(dòng),捕捉微小浮游生物為食。
許氏創(chuàng)孔海百合(Traumatocrinus hsui)是晚三疊世關(guān)嶺生物群很常見的一個(gè)物種,是一種有柄海百合,多個(gè)體叢狀生長。個(gè)體分冠、柄和固著端3部分。冠包括1個(gè)萼和多條長腕,萼由多片骨板構(gòu)成,腕由一系列骨節(jié)組成,兩側(cè)有一系列羽枝。柄由環(huán)狀骨板構(gòu)成,在根部的固著端擴(kuò)大,有的固著在海底花枝招展,有的固著在一段漂浮在海面的樹干上隨波逐流(圖24),與各種海洋生物埋藏在一起形成化石(圖25)。
圖24 許氏創(chuàng)孔海百合固著在一段樹干上的化石Fig.24 Fossils of Traumatocrinus hsui fixed on a trunk
圖25 許氏創(chuàng)孔海百合和新鋪龍幼年個(gè)體一起埋藏形成的化石Fig.25 Fossils formed by burial of Traumatocrinus and Xinpusaurus young individuals together
中國西南部三疊紀(jì)海相生物群豐富的化石能集中完好地保存,得益于其特殊的埋藏條件。這些化石層所在的泥質(zhì)灰?guī)r地層普遍呈灰黑色,并富含黃鐵礦顆粒,顯然是還原環(huán)境混濁水下富硫化氫沉積的產(chǎn)物。硫化氫通常形成于缺氧的障壁海灣及海底盆地水流不暢的較深水區(qū),大量的泥質(zhì)沉積反映了水體的混濁。而這些海相生物群中的爬行動(dòng)物、魚類、棘皮動(dòng)物、菊石、雙殼類、腹足類及節(jié)肢動(dòng)物等,都是生活在氧化環(huán)境的清澈淺水區(qū),這樣的混濁還原環(huán)境對于它們是致命的。所以,它們大量出現(xiàn)在混濁還原環(huán)境沉積物中,一定是發(fā)生了突然降臨的災(zāi)難事件,導(dǎo)致形成于海灣盆地深部還原環(huán)境的富硫化氫水團(tuán),裹挾著海底軟泥,侵入了生物群繁盛的清澈淺海區(qū),造成生物群集體中毒及窒息猝死的集群死亡事件,隨即又被富泥質(zhì)的細(xì)顆粒沉積物快速封埋,最終形成化石富集層(圖26)。
毒水團(tuán)及海底軟泥泛起的原因,顯然是海底發(fā)生了強(qiáng)烈的波動(dòng)或震動(dòng),證據(jù)是化石地層剖面常見薄層灰?guī)r有重力滑移褶皺(圖27)。這是沉積的泥沙層堆積在海底盆地斜坡上,在尚未成巖時(shí),仍處于軟泥狀態(tài),一旦受到強(qiáng)烈的波動(dòng)或震動(dòng),就在重力作用下發(fā)生滑移褶皺,從而也說明這些生物群生活的區(qū)域是在海灣盆地及其附近。由于這樣的災(zāi)難事件不定期地多次發(fā)生,形成了化石富集層與其他巖層呈不等厚互層(圖28)。這些深水區(qū)混濁毒水團(tuán)泛起,入侵淺水區(qū)事件所處的240~220 Ma時(shí)間段,恰是印支造山運(yùn)動(dòng)強(qiáng)烈期,華南板塊邊緣及江南造山帶與印度支那板塊相鄰地帶地震、火山活動(dòng)頻繁,這些生物群所處的南盤江盆地首當(dāng)其沖(圖1)。除了在中國西南部的云南羅平、貴州興義、盤縣、關(guān)嶺等地因大量三疊紀(jì)生物集群死亡形成化石富集層外,中國中部的湖北南漳、東部的安徽繁昌、南陵、巢湖、江蘇句容及南京等地在這個(gè)時(shí)間段的淺海相沉積中,都有大量生物集群死亡形成的化石層,同樣也是其相似的古地理及古構(gòu)造位置所致。
圖26 貴州省關(guān)嶺縣上三疊統(tǒng)小凹組1處化石富集層(密集堆積了粗菊石、原粗菊石、海燕蛤及魚鱗蛤等化石)Fig.26 A fossil-rich layer in the Upper Triassic Xiaoao Formation of Guanling County in Guizhou(with densely accumulated fossils of Trachyceras,Protrachyceras,Halabia and Daonella)
圖27 貴州省關(guān)嶺縣上三疊統(tǒng)小凹組化石地層剖面薄層灰?guī)r重力滑移褶皺Fig.27 Gravity gliding fold of thin limestone in the Upper Triassic Xiaoao Formation fossil profile of Guanling County in Guizhou Province
中國西南部三疊紀(jì)海相生物群高度分異,種類繁多,數(shù)量巨大。反映了二疊紀(jì)末大絕滅后,到三疊紀(jì)地球生物不但已完全復(fù)蘇,而且又再次迅速輻射,并達(dá)到更高的演化程度。240~220 Ma印支運(yùn)動(dòng)強(qiáng)烈時(shí)期,華南板塊邊緣及江南造山帶與印度支那板塊相鄰地帶地震、火山活動(dòng)頻繁,處于障壁海灣海盆附近淺水區(qū)的海洋生物群,經(jīng)常遭受較深水下因強(qiáng)烈波動(dòng)或震動(dòng)而泛起的富硫化氫及海底軟泥的突然襲擊,發(fā)生大量猝死,并被這些富硫化氫軟泥迅速封埋,形成多層密集埋藏,保存精美的化石層。
圖28 貴州省關(guān)嶺縣上三疊統(tǒng)小凹組化石富集層與其他巖層呈不等厚互層Fig.28 Unequal interbedding of the Upper Triassic Xiaoao Formation fossil-rich layer with other rock layers in Guanling County of Guizhou Province
陳孝紅,程龍.2003.貴州晚三疊世關(guān)嶺生物群大型魚龍化石一新屬種[J].地質(zhì)通報(bào),22(4):228-235.
劉俊.1999.貴州三疊紀(jì)鰭龍類的新發(fā)現(xiàn)[J].科學(xué)通報(bào),44(12):1315-1318.
李淳.1999.貴州三疊紀(jì)一新魚龍的初步研究[J].科學(xué)通報(bào),44(12):1318-1321.
李淳.2000.貴州關(guān)嶺上三疊統(tǒng)的楯齒龍類化石[J].古脊椎動(dòng)物學(xué)報(bào),38(4):314-317.
李淳,尤海魯.2002a.貴州關(guān)嶺晚三疊世一大型魚龍類頭骨[J].古脊椎動(dòng)物學(xué)報(bào),40(1):9-16.
李淳,RIEPPLE O.2002b.貴州關(guān)嶺三疊系中一奇特的楯齒龍類[J].科學(xué)通報(bào),47(2):156-159.
李錦玲,劉俊,瑞柏爾.2002.貴州興義中三疊統(tǒng)法郎組竹桿坡段Lariosaurus一新種[J].古脊椎動(dòng)物學(xué)報(bào),40(2):115-126.
潘薪如,江大勇,孫作玉,等.2006.貴州關(guān)嶺晚三疊世鄧氏貴州魚龍(Guizhouichthyosaurus tangaeCao and Luo in Yin et al.,2000)的討論[J].北京大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,42(6):697-703.
尚慶華,李淳.2009.記貴州關(guān)嶺生物群中的大型魚龍Shastasaurus[J]. 古脊椎動(dòng)物學(xué)報(bào),47(3):178 -193.
楊鐘健.1958.貴州新發(fā)現(xiàn)的腫肋龍化石[J].古脊椎動(dòng)物,2(2/3):69-81.
尹恭正,周修高,曹澤田,等.2000.貴州關(guān)嶺晚三疊世早期海生爬行動(dòng)物的初步研究[J].地質(zhì)地球化學(xué),28(3):1-23.
趙麗君,李淳,劉俊,等.2008.云南中三疊世豆齒龍類(爬行綱:楯齒龍目)一新屬[J].古脊椎動(dòng)物學(xué)報(bào),46(3):171-177.
CHENG YENNING,WU XIXOCHUAN,JI QIANG.2004.Triassic marine reptiles gave birth to live young[J].Nature,432:383-386.
CHENG JI,JIANG DAYONG,MOTANI R,et al.2013.A new juvenile specimen ofGuanlingsaurus(Ichthyosauria,Shastasauridae)from the Upper Triassic of southwestern China[J].Journal of Vertebrate Paleontology,33(2):340-348.
HU SHIXUE,ZHANG QIYUE,CHEN ZHONGQIANG,et al.2011.The Luoping biota:exceptional preservation,and new evidence on the Triassic recovery from end-Permian mass extinction[J].Proceedings of the Royal Society B:Biological Sciences,278(1716):2274-2282.
JIANG DAYONG,MAISCH M W,HAO WEICHENG,et al.2006.Nothosaurus yangjuanensisn.sp.(Reptilia,Sauropterygia,Nothosauridae)from the middle Anisian(Middle Triassic)of Guizhou,southwestern China[J].Neues Jahrbuch für Geologie und Pal?ontologie Monatshefte,(5):257 -276.
MAXWELL E E,F(xiàn)URRER H,SáNCHEZ-VILLAGAR M R.2013.Exceptional fossil preservation demonstrates a new mode of axial skeleton elongation in early ray-finned fishes[J].Nature Communications,4(10):2570.
SANDER P M,CHEN XIAOHONG,CHENG LONG,et al.2011.Short-snouted toothless Ichthyosaur from China suggests Late Triassic diversification of Suction Feeding Ichthyosaurs[J].PLoS One,6(5):e19480.
WEN WEN,ZHANG QIYUE,HU SHIXUE,et al.2013.Coelacanths from the Middle Triassic Luoping biota,Yunnan,South China,with the earliest evidence of ovoviviparity[J].Acta Palaeontologica Polonica,58(1):175 -193.
XU GUANGHUI,ZHAO LIJUN,GAO KEQIN,et al,2012.A new stem-neopterygian fish from the Middle Triassic of China shows the earliest over-water gliding strategy of the vertebrates[J].Proceedings of the Royal Society B:Biological Sciences,280(1750):2012-2261.