7.3鱼形动物
鱼形动物(Pisces)包括了脊椎动物亚门的五个纲(图6-7)。在当今地球上,鱼形动物的种数也占了整个脊椎动物种数的一半以上。

一、无颌纲(Agnatha)
无颌纲是最原始的脊椎动物,现生种(七鳃鳗亚纲、盲鳗亚纲)虽不多,但化石种类很多。无颌纲最早的化石记录为发现于早寒武世澄江动物群中的昆明鱼(Myllokunmingia)和海口鱼(Haikouichthys);在志留纪和泥盆纪地层中颇为常见的鱼化石是一些全身披上“甲胄”的无颌纲,统称为甲胄鱼类(ostracoderms),包括骨甲鱼亚纲、盔甲鱼亚纲、异甲鱼亚纲、缺甲鱼亚纲、花鳞鱼亚纲等。它们的主要特点是无颌、无成形的脊椎、脊索发达、通常无偶鳍。
盔甲鱼亚纲(Galeaspida)是产于中国南方地区、塔里木盆地北缘、宁夏,以及越南北部志留系和泥盆系中的一个地区性色彩极浓的类群。盔甲鱼亚纲化石很丰富,包括真盔甲鱼目、多鳃鱼目、华南鱼目和汉阳鱼目,具有重要的生物地层和古动物地理学意义。
从无颌纲衍生出来的是有颌类脊椎动物,它们包括了4个大的类群,即盾皮鱼纲、棘鱼纲、软骨鱼纲和硬骨鱼纲。颌的出现是生命史中的一次革命性事件。由鳃弓演变过来的上下颌提高了鱼类的取食和咀嚼功能,因而增强了它们的生存竞争能力。
二、盾皮鱼纲(Placodermi)
盾皮鱼纲存在于早志留世至晚泥盆世,约有350个属,是有颌类中已灭绝的两个纲之一。其特征是有颌;头与躯干的前段一般都披有“甲胄”;为歪型尾。本纲各类群的形体大小及其特征相差极大,大者可长达9m以上,如在美国俄亥俄州发现的晚泥盆世邓氏鱼(Dunkleosteus)(图6-8)。小者长仅几厘米。本纲有生活在淡水中的类群,也有生活在海洋环境中的类群。

盾皮鱼纲主要包括以下几个目:瓣甲鱼目(Petalichthyida)、褶齿鱼目(Ptyctodontida)、叶鳞鱼目(Phyllolepida)、棘胸鱼目(Acanthothoraci)、萌鳐鱼目(Rhenanida)、节甲鱼目(Arthrodira)和胴甲鱼目(Antiarcha)。我国志留-泥盆系中节甲鱼目和瓣甲鱼目化石很丰富且大多为早期类型,对于探讨盾皮鱼纲的演化意义重大。云南晚志留世潇湘生物群中发现过一个完整的盾皮鱼纲化石———全颌鱼(Entelognanthus)。虽然它的头部被骨甲包裹,但是上、下颌具有典型的硬骨鱼类的特征。
三、棘鱼纲(Acanthodii)
棘鱼纲存在于早志留世至早二叠世,因其背鳍、胸鳍、腹鳍和臀鳍的前端有硬棘而得名。棘鱼纲的典型代表是早泥盆世的栅棘鱼(Climatius)(图6-9之2)。它们长得像黄花鱼,个体不大,体长不超过30cm,具有歪型尾;胸、腹鳍发育完全,但鳍条不发育,在胸鳍和腹鳍之间有“额外”的偶鳍,或叫附加鳍;体被细小菱形鳞片,内骨骼已开始骨化。
棘鱼纲始终没有真正发展起来,在泥盆纪时曾达到演化的顶峰,之后逐渐衰落直至灭绝。
四、软骨鱼纲(Chondrichthyes)
软骨鱼纲从早志留世延续至今。其内骨骼全系软骨;卵通常在体内受精;鳃裂均有分离开来的鳃孔,唯全头亚纲有一张皮膜覆盖所有4对鳃裂;皮肤表面覆以盾鳞。本纲分为板鳃亚纲(Elasmobranchii)和全头亚纲(Holocephali)。在美国晚泥盆世克利夫兰页岩中发现的裂口鲨(Cladoselache)可作为早期鲨类的代表(图6-9之1)。裂口鲨体形如现代鲨鱼,有两条背鳍,具有歪型尾,但上、下叶颇对称,似正型尾;牙齿具有高耸的中尖及两侧低矮而对称的一或二侧尖。二叠纪一三叠纪的旋齿鲨类是一个奇特的灭绝类群,其牙齿在上、下颌左、右两块颌骨接合处向下向内卷曲成环圈状,生长方式非常特殊。我国浙江长兴发现的此类化石被命名为中国旋齿鲨(Sinohelicoprion),另外在湖南和西藏地区也发现有此类鲨的化石。

五、硬骨鱼纲(Osteichthyes)
硬骨鱼纲见于晚志留世至今,是当今地球水域中最成功的动物。它们适应地球上的所有水域,从小溪、河、湖,以及池塘,直到海洋中各种深度的水体。其类型之复杂、种类之繁多成为脊椎动物之魁首。其特点是骨骼高度骨化;鳃裂被鳃盖骨掩盖,不单独外露;喷水孔缩小,甚至消失;大多数有鳔,少数有肺;大多数是舌接式的头骨;原始的类群为歪型尾,进步的类群为正型尾。它们分为辐鳍鱼亚纲和肉鳍鱼亚纲。
(一) 辐鳍鱼亚纲(Actinopterygii)
辐鳍鱼亚纲是鱼类自身演化谱系上的主干,可分为两个次亚纲:软骨硬鳞鱼次亚纲(Chondrostei)和新鳍鱼次亚纲(Neopterygii)。
(1)软骨硬鳞鱼次亚纲。本次亚纲见于晚志留世至今,是最原始的辐鳍鱼类,其内骨骼主要是软骨,体表一般被覆菱形的厚重鳞片,现生代表如多鳍鱼(Polypterus)和鲟鱼(Acipenser)。泥盆纪至三叠纪是古鳕类(palaeoniscoids)的繁盛时期,典型代表有晚泥盆世的莫伊鱼(Moythomasia)(图6-9之3)。我国鲟形鱼类化石非常丰富,早期代表包括早白垩世热河生物群中的北票鲟(Peipiaosteus)、燕鲟(Yanosteus)和原白鲟(Protopsephurus)等。
(2)新鳍鱼次亚纲。本次亚纲见于晚二叠世至今,根据演化阶段,可分为“全骨鱼类”(“holosteans”)和真骨鱼类(teleosts)。“全骨鱼类”是一个并系类群,包括了新鳍鱼次亚纲中真骨鱼类之外的所有鱼类。其体表虽然仍披有菱形硬鳞,但体内已有不少软骨骨化;头部骨骼,尤其是上下颌和颊部骨骼发生了巨大的结构变化;尾鳍一般是半歪型尾,有的已是正型尾;喷水孔消失;现生种代表有弓鳍鱼和雀鳝。在中国的华南、华北上侏罗统中发现的中华弓鳍鱼(Sinamia)可作为该类群的代表(图6-9之4)。真骨鱼类见于中三叠世至今,其主要特征是头骨骨化,舌接式;脊椎骨完全骨化;鳞片为骨鳞;尾鳍为正型尾。真骨鱼类从晚侏罗世起逐渐取代全骨鱼类,在新生代时演化辐射,并成为水域的真正征服者。真骨鱼类包括494科,其中灭绝的有69科,现代的有425科。在现代真骨鱼类中,以鲱形目、鲤形目、鲑形目、鳕形目、鲈形目和鲽形目最具经济价值。华北晚侏罗世至白垩纪的真骨鱼类化石相当丰富,归入骨舌鱼目的狼鳍鱼(Lycoptera)是著名的代表。我国南方古近系中常见的洞庭鳜(Tungtingichthys)隶属鲈形目。
(二) 肉鳍鱼亚纲(Sarcopterygii)
肉鳍鱼亚纲是衍生出四足动物的硬骨鱼类,其偶鳍基部有较发达的肌肉和粗壮的支持骨骼,具有原型尾、整列鳞。按照分支系统学分类方案,该纲分为空棘鱼次亚纲(Actinistia)、肺鱼形次亚纲(Dipnomorpha)、四足形次亚纲(Tetrapodomorpha),以及一些基干类群。我国南方是肉鳍鱼亚纲的起源地和早期辐射中心,在云南曲靖上志留统中发现的梦幻鬼鱼(Guiyuoneiros)为迄今所知最原始和最完整的肉鳍鱼亚纲化石,其保留了硬骨鱼纲祖先的很多特征(图6-10之1)。
(1)空棘鱼次亚纲。本次亚纲见于中泥盆世至今,是从肉鳍鱼亚纲到四足超纲的演化主干上较早偏离出去的一支。过去认为这类鱼在晚白垩世时已灭绝,但1938年在南非东海岸附近捕获到活的空棘鱼——拉蒂迈鱼(Latimeria),该鱼长1.5m,人们方知该类群尚未灭绝。空棘鱼次亚纲的体形,尤其是鱼鳍与鱼尾的形态和相对位置,在演化中几乎没有太大的变化。也正是由于这种演化上的保守性,拉蒂迈鱼被称为“活化石”。现在已找到拉蒂迈鱼的群居地在科摩罗群岛的深水区。1997年,拉蒂迈鱼又在印度尼西亚被发现,其地理分布成为需要解答的谜团。我国空棘鱼次亚纲化石主要发现于二叠纪、三叠纪海相地层中(图6-11之1)。如云南罗平的罗平空棘鱼(Luopingcoelacanthus)。
(2)肺鱼形次亚纲。本次亚纲见于早泥盆世至今,包括化石和现生的肺鱼及其近亲(图6-11之2)。现生的肺鱼只有3属6种,都分布在南半球,其主要特征是牙齿特化为扇形齿板。该类群的早期代表包括在云南下泥盆统中发现的杨氏鱼(Youngolepis)和奇异鱼(Diabolepis)(图6-10之2,3),后者也被认为是最原始的肺鱼。该次亚纲还包括一类已灭绝的类群,即孔鳞鱼类(porolepiforms)。


(3)四足形次亚纲。本次亚纲见于早泥盆世至今,具有内鼻孔,包括根齿鱼类、骨鳞鱼类(图6-11之3)、三列鳍鱼类和潘氏鱼类。在云南下泥盆统中发现的肯氏鱼(Kenichthys)是最原始的四足形次亚纲,处于后外鼻孔向内鼻孔过渡的阶段。在加拿大上泥盆统发现的真掌鳍鱼(Eusthenopteron)的形态特征与早期两栖纲已很相似(图6-12),尤其是头骨模式和偶鳍结构,真掌鳍鱼可以看作两栖纲较近的鱼类祖先。

