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科研进展

东亚晚白垩世首次发现有尾两栖类

发表日期:2026-10-09来源:【放大 缩小】

2026年10月7日,中国科学院古脊椎动物与古人类研究所贾佳团队在国际学术期刊《Papers in Palaeontology》发表论文《A Late Cretaceous salamander (Caudata, Hynobiidae) from Jilin Province, China, and the taxonomically informative atlas in modern amphibians》,报道了在吉林省长春市农安县西南约40公里处的晚白垩世地层中发现的东亚首个晚白垩世有尾两栖类——农安长春螈(Changchunerpeton nonganensis)。研究依据一枚寰椎(正模)、三件肱骨和一件股骨标本,将其归入小鲵科冠群(图1–4)。该发现填补了东亚晚白垩世蝾螈类化石空白,并将小鲵科冠群最早化石记录从东欧中新世(MN9)前推了1.1亿年。

有尾两栖类又称蝾螈类,是具有四肢和尾巴的滑体两栖类,因身体构型保守、分类位置原始、生态习性多元、发育模式分化,常被用于研究从鱼到四足动物的功能形态适应。现代蝾螈类包括3亚目、10科、800余种,多分布于欧洲和北美。分子证据显示,晚白垩世是蝾螈类冠群重要演化期,多数科级单元在此期间起源。隐鳃鲵亚目是最原始的现代蝾螈类,含隐鳃鲵科和小鲵科,主要分布于东亚。自1998年以来,我国北部中侏罗世至早白垩世地层已命名12属13种蝾螈类,多属小鲵科基干类群,支持隐鳃鲵亚目东亚起源假说,但东亚晚白垩世一直空白。

长春螈的寰椎保存较完整,长2.17毫米、宽2.93毫米,表面光滑,左右髓弓基部被第一对脊神经贯穿。其寰椎间突基部膨大,与左右前关节窝背腹边缘愈合,前侧与两侧面贯通,区别于蝾螈亚目和鳗螈亚目;间突基部宽且背腹向扁,与小鲵科相同,而与隐鳃鲵科不同。但椎体腹侧前部有三个凹陷和一条横向骨脊,脊索管终止于间突基部,又不同于小鲵科现生成员(图5)。相似形态见于英国早白垩世 Apricosiren ensomi。四肢骨形态也与小鲵科一致。

研究首次综合滑体两栖类大量化石与现生物种标本和高精度扫描数据分析了蝾螈类寰椎形态演化、寰椎间突发育、头颈关节处脊索替换模式及脊髓管支撑与生态关系。结果表明,寰椎间突并非滑体两栖类祖征,也非蝾螈类特有,而是在三大类群早期存在从无到有、从小到大的演化趋势。干群蝾螈类常保留脊索管凹陷,间突缺失或呈背腹两瓣;冠群早期间突已骨化为完整较长突起,脊索管凹陷闭合。骨化模式由“横向开裂”转为“纵向开裂”(图6),可能反映头颈关节牢固性与灵活性变化。椎体与髓弓发育顺序也发生转变:干群蝾螈类髓弓先于椎体,冠群蝾螈类椎体先于髓弓,可能促进寰椎间突增长和形态多样化。

此外,长春螈寰椎具有一对向前背侧朝向的脊髓支撑骨突。对比滑体两栖类现生和化石标本发现,该结构不仅存在于蝾螈类,也见于大多数蚓螈类(图7)。水生蝾螈类或穴居蚓螈类群中,骨突从髓弓内壁中等高度向下延伸,可能起到锚定悬挂脊髓管的作用;陆生蝾螈类群中,骨突从椎体背侧靠近髓弓基部向上延伸,可能起到支撑脊髓管的作用。

贾佳为论文第一兼通讯作者,吉林大学吴文昊副教授为共同第一兼通讯作者,共同作者包括古脊椎所硕士生宋嘉林(投稿时为长江大学本科三年级学生)、王原研究员,以及北京大学高克勤教授。研究获国家重点研发计划(2025YFF0811700)和国家自然科学基金面上项目(NSFC 42572018)资助。

论文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/spp2.70133

图1. 三叠纪至白垩纪蝾螈类已知属种分布在亚洲北纬38°以北。我国吉林省发现了东亚首个晚白垩世蝾螈类农安长春螈(Changchunerpeton nonganensis)。比例尺为2000公里。

图2. 农安长春螈正模标本(RCPS VJ4001)寰椎的高精度扫描渲染图。寰椎左右前关节(acot)与双枕髁关节;位于两关节面之间的寰椎间突(igt)作为椎体的前伸部分与枕弓关节。比例尺为1毫米。

图3. 农安长春螈寰椎的脊索管通道从椎体后部延伸至寰椎间突基部,该通道由后向前在横截面上呈现出两侧收紧且腹侧先关闭的特征。比例尺为1毫米。

图4. 农安长春螈的肱骨(A–R)与股骨(S–X)高精度扫描渲染图。肱骨的背突(crd)和腹突(crv)以及股骨的转子(trc)形态与小鲵科现生类群相似而与隐鳃鲵科不同。

图5. 滑体两栖类(蝾螈类、蛙类与蟾蜍、蚓螈类)代表性属种寰椎的形态、脊索管通道在椎体的延申(蓝色箭头)以及脊髓支撑骨突的朝向(粉色箭头)对比。

图6. 分布于中亚的小鲵科现生成员穆氏副趾鲵(Paradactylodon mustersi)的寰椎个体发育模式显示寰椎间突由左右两瓣愈合而成,与早期蝾螈类寰椎间突由上下两瓣构成且多数不愈合的情况形成鲜明对比。比例尺为2毫米。

图7. 现代蚓螈类三个代表性属种的寰椎形态显示其脊髓腔内壁同样具有脊髓支撑骨突,且该突起向前腹部延申,并非无尾类与有尾类特有。A. Typhlonectes natans (UF 149302); B. Ichthyoophis bombayensis (UF 76734); C. Caecilia tentaculate (KU 175441)。比例尺为2毫米。

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