本書詳細(xì)介紹了無頜類各大類群的形態(tài)、解剖、分類、演化、生態(tài)、行為、環(huán)境等內(nèi)容,同時(shí)涉及化石的發(fā)現(xiàn)過程和研究歷史等相關(guān)知識(shí)。選取了世界范圍內(nèi)無頜類盲鰻亞綱、七鰓鰻亞綱、牙形動(dòng)物、阿蘭達(dá)魚亞綱、星甲魚亞綱、骨甲魚亞綱、異甲魚亞綱、花鱗魚亞綱、缺甲魚亞綱、茄甲魚亞綱部分代表性化石,以及中國無頜類昆明魚目和盔甲魚亞綱的大部分化石材料,對(duì)其進(jìn)行系統(tǒng)古生物記述,每個(gè)屬、種均有特征、產(chǎn)地與層位等信息,并配以藝術(shù)性和科學(xué)性俱佳的解剖素描圖和生態(tài)復(fù)原圖。
本書在介紹無頜類各大類群的形態(tài)、解剖、分類、演化、生態(tài)、行為、環(huán)境,以及對(duì)世界范圍內(nèi)無頜類各大類代表性化石的比較研究基礎(chǔ)上,運(yùn)用同步輻射X射線成像和計(jì)算機(jī)三維虛擬重建技術(shù),在脊椎動(dòng)物頜起源領(lǐng)域取得突破性進(jìn)展,為解決古生物學(xué)與演化生物學(xué)領(lǐng)域一些長期爭論不休的科學(xué)問題(如頜起源、有頜類起源與早期分化格局、硬骨魚綱起源與早期演化、四足動(dòng)物起源等)提出了有影響力的新假說,并提供了關(guān)鍵實(shí)證,使中國早期脊椎動(dòng)物研究穩(wěn)居古脊椎動(dòng)物研究領(lǐng)域的國際前沿地位。
《中國古生物研究叢書》由上?茖W(xué)技術(shù)出版社編輯出版,今明兩年內(nèi)將陸續(xù)與讀者見面。這套叢書有選擇地登載中國古生物學(xué)家近20年來,根據(jù)中國得天獨(dú)厚的化石材料做出的研究成果,不僅記錄了一些震驚世界的發(fā)現(xiàn),還涵蓋了對(duì)一些古生物學(xué)和演化生物學(xué)關(guān)鍵問題的探討和思考。出版社盛邀在某些領(lǐng)域里取得突出成績的多位中青年學(xué)者,以多年工作積累和研究方向?yàn)橹骶,進(jìn)行一次階段性的學(xué)術(shù)總結(jié)。盡管部分內(nèi)容在國際高端學(xué)術(shù)刊物上發(fā)表過,但在整理和綜合的基礎(chǔ)上,首次全面、系統(tǒng)地編撰成中文學(xué)術(shù)叢書,旨在積累專門知識(shí)、方便學(xué)習(xí)研討。這對(duì)中國學(xué)者和能閱讀中文的外國讀者而言,不失為一套難得的、專業(yè)性較強(qiáng)的古生物學(xué)研究叢書。
化石是鐫刻在石頭上的史前生命。形態(tài)各異、栩栩如生的化石告訴我們?cè)S多隱含無數(shù)地質(zhì)和生命演化的奧秘。中國不愧為世界上研究古生物的最佳地域之一,因?yàn)檫@片廣袤土地?fù)碛兄匾S富的化石材料。它們揭示史前中國曾由很多板塊、地體和島嶼組成;這些大大小小的塊體原先分散在不同氣候帶的各個(gè)海域,經(jīng)歷很長時(shí)期的分隔,才逐漸拼合成現(xiàn)在的地理位置;這些塊體表面,無論是海洋還是陸地,都滋養(yǎng)了各時(shí)代不同的生物群。結(jié)合其生成的地質(zhì)年代和環(huán)境背景,可以揭示一幕幕悲(生物大滅絕)喜(生物大輻射)交加、波瀾壯闊的生命過程。自元古代以來,大批化石群在中國被發(fā)現(xiàn)和采集,尤其是距今5.2億年的澄江動(dòng)物群和1.2億年的熱河生物群最為醒目。中國的古生物學(xué)家之所以能做出令世人贊嘆的成果,首先就是得益于這些彌足珍貴的化石材料。
其次,這些成果的取得也得益于中國古生物研究的悠久歷史和濃厚學(xué)術(shù)氛圍。著名地質(zhì)學(xué)家李四光、黃汲清先生等,早年都是古生物學(xué)家出身,后來成為地質(zhì)學(xué)界領(lǐng)銜人物。正是中國的化石材料,造就了以他們?yōu)榇淼囊淮笈鷥?yōu)秀古生物學(xué)家群體。這個(gè)群體中許多前輩的野外工作能力強(qiáng)、室內(nèi)研究水平高,在嚴(yán)密、嚴(yán)格、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)風(fēng)中沁潤成優(yōu)良的學(xué)術(shù)氛圍,并代代相傳,在科學(xué)界贏得了良好聲譽(yù)。現(xiàn)今中青年古生物學(xué)家繼承老一輩的好學(xué)風(fēng),視野更寬,有些已成長為國際權(quán)威學(xué)者;他們?yōu)閷ふ已诼裨诘叵碌幕,奉獻(xiàn)了青春。我們知道,在社會(huì)大轉(zhuǎn)型的過程中,有來自方方面面的誘惑。但憑借著對(duì)古生物學(xué)的熱愛和興趣,他們不在乎生活有多奢華、條件有多優(yōu)越,而在乎能否找到更好、更多的化石,能否更深入、精準(zhǔn)地研究化石。他們?cè)诠ぷ髦谐錆M激情,愿意為此奉獻(xiàn)一生。我們深為中國能擁有這一群體感到驕傲和自豪。
同時(shí),中國古生物學(xué)還得益于改革開放帶來的大好時(shí)光。我們很幸運(yùn)地得到了國家(如科技部、中國科學(xué)院、自然科學(xué)基金委、教育部等)的大力支持和資助,這不僅使科研條件和儀器設(shè)備有了全新的提高,也使中國學(xué)者憑借智慧和勤奮,在更便利和頻繁的國際合作交流中創(chuàng)造出優(yōu)秀的成果。
將要與讀者見面的這套叢書,全彩印刷、裝幀精美、圖文并茂,其中不乏化石及其復(fù)原的精美圖片。這套叢書以從事古生物學(xué)及相關(guān)研究和學(xué)習(xí)的本科生、研究生為主要對(duì)象。讀者可以從作者團(tuán)隊(duì)多年工作積累中,閱讀到由系列成果作為鋪墊的多種學(xué)術(shù)思路,了解到國內(nèi)外相關(guān)專業(yè)的研究近況,尋找到與生命演化相關(guān)的概念、理論和假說。凡此種種,不僅對(duì)有志于古生物研究的年輕學(xué)子,對(duì)于已經(jīng)入門的古生物學(xué)者也不無裨益。
戎嘉余 周忠和
《中國古生物研究叢書》主編
2015年11月
朱敏,中國科學(xué)院古脊椎動(dòng)物與古人類研究所研究員,主要從事早期脊椎動(dòng)物及相關(guān)地層學(xué)、古生物地理學(xué)研究。為解決古生物學(xué)與演化生物學(xué)領(lǐng)域一些長期爭論不休的科學(xué)問題(如頜起源、有頜類起源與早期分化格局、硬骨魚綱起源與早期演化、四足動(dòng)物起源等)提出有影響力的新假說,并提供了關(guān)鍵實(shí)證,使中國早期脊椎動(dòng)物研究穩(wěn)居古脊椎動(dòng)物研究領(lǐng)域的國際前沿地位。
前言
1 無頜類概述1
1.1 無頜類的定義1
1.2 無頜類的系統(tǒng)分類3
1.3 無頜類的起源假說7
2 現(xiàn)生無頜類11
2.1 概述11
2.2 盲鰻亞綱14
2.2.1 外部形態(tài)14
2.2.2 內(nèi)部解剖15
2.2.3 骨骼系統(tǒng)19
2.2.4 生活方式21
2.2.5 生殖方式24
2.2.6 現(xiàn)生盲鰻的系統(tǒng)分類24
2.3 七鰓鰻亞綱25
2.3.1 外部形態(tài)25
2.3.2 內(nèi)部解剖27
2.3.3 骨骼系統(tǒng)31
2.3.4 生活習(xí)性33
2.3.5 生殖方式36
2.3.6 現(xiàn)生七鰓鰻的系統(tǒng)分類36
2.4 盲鰻與七鰓鰻化石的記錄37
2.4.1 梅溪生物群37
2.4.2 熊溪灰?guī)r生物群38
2.4.3 黑色炭質(zhì)頁巖生物群38
2.4.4 蒙索萊米訥生物群39
2.4.5 熱河生物群41
2.5 系統(tǒng)古生物學(xué)42
3 最早的無頜類53
3.1 概述53
3.1.1 澄江動(dòng)物群53
3.1.2 布爾吉斯頁巖動(dòng)物群55
3.2 寒武紀(jì)無頜類發(fā)現(xiàn)史61
3.3 形態(tài)特征62
3.3.1 脊索和原始脊椎62
3.3.2 肌節(jié)63
3.3.3 頭的分化65
3.3.4 相機(jī)型眼65
3.3.5 鰓囊及鰓弓65
3.3.6 奇鰭和偶鰭65
3.3.7 生殖腺67
3.4 系統(tǒng)分類67
3.5 系統(tǒng)古生物學(xué)67
4 牙形動(dòng)物之謎79
4.1 概述79
4.2 牙形動(dòng)物發(fā)現(xiàn)史81
4.3 形態(tài)特征82
4.3.1 脊索和神經(jīng)索82
4.3.2 肌節(jié)82
4.3.3 頭的分化83
4.3.4 捕食器官83
4.3.5 尾部84
4.4 組織學(xué)特征84
4.5 牙形動(dòng)物與有頜類牙齒的起源85
4.6 系統(tǒng)位置85
4.7 生活習(xí)性87
4.8 系統(tǒng)古生物學(xué)87
5 甲胄魚類的出現(xiàn)91
5.1 概述91
5.2 奧陶紀(jì)無頜類發(fā)現(xiàn)史94
5.3 阿蘭達(dá)魚亞綱97
5.3.1 形態(tài)特征97
5.3.2 組織學(xué)特征98
5.4 星甲魚亞綱98
5.4.1 形態(tài)特征99
5.4.2 組織學(xué)特征99
5.5 系統(tǒng)分類100
5.6 生活方式102
5.7 地史分布102
5.8 系統(tǒng)古生物學(xué)103
6 甲胄魚類的輻射109
6.1 概述109
6.2 異甲魚亞綱115
6.2.1 外部形態(tài)115
6.2.2 內(nèi)部解剖118
6.2.3 組織學(xué)特征120
6.2.4 系統(tǒng)分類120
6.2.5 生活方式123
6.2.6 地史分布124
6.3 缺甲魚亞綱124
6.3.1 外部形態(tài)125
6.3.2 內(nèi)部解剖126
6.3.3 組織學(xué)特征126
6.3.4 系統(tǒng)分類126
6.3.5 生活方式129
6.3.6 地史分布130
6.4 花鱗魚亞綱130
6.4.1 外部形態(tài)130
6.4.2 內(nèi)部解剖131
6.4.3 組織學(xué)特征132
6.4.4 系統(tǒng)分類132
6.4.5 生活方式132
6.4.6 地史分布133
6.5 茄甲魚亞綱134
6.5.1 外部形態(tài)134
6.5.2 內(nèi)部解剖134
6.5.3 系統(tǒng)分類134
6.5.4 地史分布134
6.6 骨甲魚亞綱135
6.6.1 外部形態(tài)135
6.6.2 內(nèi)部解剖138
6.6.3 組織學(xué)特征142
6.6.4 系統(tǒng)分類143
6.6.5 生活方式146
6.6.6 地史分布146
6.7 系統(tǒng)古生物學(xué)149
7 中國的無頜類187
7.1 概述187
7.2 盔甲魚類發(fā)現(xiàn)史188
7.2.1 盔甲魚化石的零星記錄188
7.2.2 盔甲魚類發(fā)現(xiàn)的井噴期189
7.2.3 新疆塔里木盆地盔甲魚類的發(fā)現(xiàn)190
7.2.4 新方法在盔甲魚類研究中的應(yīng)用191
7.3 外部形態(tài)192
7.3.1 頭甲背面192
7.3.2 頭甲腹面196
7.3.3 頭甲突起197
7.3.4 側(cè)線系統(tǒng)199
7.3.5 頭甲紋飾202
7.3.6 軀干和尾203
7.4 內(nèi)部解剖203
7.4.1 咽顱204
7.4.2 腦顱205
7.4.3 循環(huán)系統(tǒng)207
7.5 組織學(xué)特征210
7.6 系統(tǒng)分類211
7.6.1 漢陽魚目211
7.6.2 真盔甲魚目212
7.6.3 多鰓魚目213
7.6.4 華南魚目213
7.6.5 基干類型的科214
7.7 生活方式215
7.8 地史分布216
7.8.1 志留紀(jì)216
7.8.2 泥盆紀(jì)220
7.9 系統(tǒng)古生物學(xué)221
參考文獻(xiàn)291
分類索引303
名詞索引312