草魚起源于何時(shí)何地？ 最新研究推測或?yàn)?000萬年前中國西部

《中國科學(xué)：地球科學(xué)》發(fā)表文章封面。中科院古脊椎所 供圖

　　中新網(wǎng)北京11月1日電 (記者 孫自法)中國著名的“四大家魚”之一、“水煮魚”中最常用的食材——草魚，食客品嘗美味時(shí)可能不關(guān)心它起源于何時(shí)何地，但對古生物學(xué)家來說卻非常重要，并與古環(huán)境研究息息相關(guān)。

相關(guān)草魚咽骨及其咽齒、行齒等掃苗圖?！≈锌圃汗偶棺邓?供圖

　　中國科學(xué)家通過對采自內(nèi)蒙古、青海、河北、陜西、江蘇等地多件兩個(gè)似草魚的絕滅屬、種和兩個(gè)草魚絕滅種化石，以及現(xiàn)代草魚的咽齒對比研究，推測草魚類起源于約3000萬年前的漸新世早期中國西部的一種肉食性魚類，那里當(dāng)時(shí)為溫帶草原環(huán)境，與現(xiàn)今草魚的棲息環(huán)境不大相同?，F(xiàn)代草魚則從距今約530萬年的上新世已經(jīng)形成。

　　a三盛公德造魚(新屬新種);b劉氏始草魚(新屬新種);c謝家草魚(新種) ;d東方草魚(新種)?！≈锌圃汗偶棺邓?供圖

　　這項(xiàng)新生代以來草魚類咽喉齒的演化與時(shí)空分布及其古環(huán)境研究的重要成果論文，由中國科學(xué)院北京生命科學(xué)研究院蘇瑞鳳副研究員、中國科學(xué)院古脊椎動(dòng)物與古人類研究所張彌曼院士和廣西自然博物館陳耿嬌研究員共同完成，并在最新一期《中國科學(xué)：地球科學(xué)》英文版、中文版均以封面文章形式發(fā)表，系統(tǒng)研究了中國東部地區(qū)新近紀(jì)以來類草魚咽齒的演化、時(shí)空分布并探討其古環(huán)境意義。

　　草魚“梳子”狀咽喉齒與眾不同

　　研究團(tuán)隊(duì)介紹說，草魚在中國被食用的歷史可以追溯到殷商時(shí)代，其現(xiàn)生種類自然分布在中國東部地區(qū)，并作為食用或是清理水體草類的“工作者”，早已被輸入到很多國家，頗受關(guān)注。

　　草魚與眾不同的梳狀咽喉齒使它可大量取食水體中較大型植物。草魚和其他鯉科魚類口緣沒有牙齒，只有咽喉齒生長在鰓蓋里面的一對咽喉骨上。草魚左右兩個(gè)咽喉骨上各有兩排咽齒，第一排上的4個(gè)或者5個(gè)咽齒較大，而第二排上的咽齒非常小。它的每個(gè)咽齒齒頸長，齒冠前后側(cè)扁，齒冠上咀嚼面兩側(cè)具有平行斜向排列的脊和溝，呈現(xiàn)一個(gè)完美的“梳子”狀。作為鯉科魚類中一個(gè)獨(dú)特的屬，草魚學(xué)名就來自于這個(gè)梳狀咽喉齒。

　　草魚咽齒的表面是琺瑯質(zhì)，非常堅(jiān)硬。老的咽齒在不斷取食中會(huì)磨損，然后就有新的咽齒生長出來將它替換掉。磨損脫落后的咽齒埋在地層中，成為研究鯉科魚類演化非常珍貴的材料。草魚這種獨(dú)特的梳狀咽齒在中國多個(gè)新生代以來地層中被發(fā)現(xiàn)。

　　研究團(tuán)隊(duì)通過進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，草魚化石齒冠上前后都有脊和溝的梳狀咽齒在3000萬前的早漸新世地層中已經(jīng)出現(xiàn)，和現(xiàn)代草魚的咽齒形狀有明顯區(qū)別。截止目前，草魚梳狀咽齒化石材料出現(xiàn)在漸新世早期和晚期、早中新世、中中新世、晚中新世、上新世、更新世和古人類遺址的22個(gè)地點(diǎn)中。

　　化石研究表明現(xiàn)代草魚上新世已形成

　　在22個(gè)化石材料地點(diǎn)中，研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)其中來自漸新世兩個(gè)地點(diǎn)的咽喉齒化石分別代表兩個(gè)比較古老的絕滅屬種，并建立德造魚屬的“三盛公德造魚”和始草魚屬的“劉氏始草魚”。

　　其中，內(nèi)蒙古杭錦后旗的三盛公德造魚，它的齒冠側(cè)面的脊和溝比較短，頂端上彎且增大，咀嚼面窄長且較直，脊的末端尖使咀嚼面邊緣呈鋸齒狀。這種鋸齒狀的咀嚼面邊緣在幼年草魚剛萌出齒中常見，但在成年草魚的咽齒中尚未發(fā)現(xiàn)過。

　　始草魚屬的劉氏始草魚采自河北廊坊安次，它的咽喉齒形態(tài)更接近于現(xiàn)生草魚，但是齒較厚較短，齒冠前后側(cè)面脊的數(shù)目少而短，咀嚼面外側(cè)端似乎稍后轉(zhuǎn)，化石代表了似草魚類已絕滅的屬種。

　　另外采自中新世的大量咽喉齒代表了草魚屬的兩個(gè)絕滅種——謝家草魚和東方草魚。青海湟中的謝家草魚咽喉齒既有主行齒，也有第二行齒，其主行齒和三盛公德造魚、劉氏始草魚相比，脊的數(shù)目明顯較多，脊間的溝更窄，成年魚齒咀嚼面上沒有尖出的脊的末端。但與現(xiàn)生草魚咽齒相比，謝家草魚咽齒的齒冠較粗壯，脊也較粗、較短、較少，齒柄在與齒冠分界處未明顯變細(xì)，脊之間的溝比草魚的寬，前后側(cè)面的脊都幾乎垂直于咀嚼面。

　　東方草魚來自于江蘇泗洪、內(nèi)蒙古北部和陜西藍(lán)田，其大量梳狀咽喉齒，形態(tài)特征與草魚更相似，主要表現(xiàn)為：齒柄明顯窄于齒冠;脊和溝的數(shù)目更多，溝更窄;脊和溝更長，其長度等于或甚至稍長于齒冠高的1/2，尤其是位于冠面中部的脊和溝。不過，這些咽齒形態(tài)與草魚仍有明顯差別，如脊和溝的數(shù)目還是明顯較少，長度也明顯較短。

　　研究團(tuán)隊(duì)指出，而上新世以來各地層中出現(xiàn)的草魚咽齒和現(xiàn)代草魚完全一致，這表明現(xiàn)代草魚從距今約530萬年的上新世已經(jīng)形成。

　　按照目前發(fā)現(xiàn)的似草魚或者草魚化石看，從漸新世晚期到中新世期間，草魚類向東擴(kuò)散遷徙，遍及中國西部、東部和北部，范圍比現(xiàn)生草魚的分布廣得多。上新世起，伴隨青藏高原隆升的增強(qiáng)，東亞地區(qū)向東流入太平洋的大江大河形成，同時(shí)亞洲夏季風(fēng)的增強(qiáng)，草魚類分布最終局限于太平洋東岸新環(huán)境，演變成現(xiàn)生種，形成現(xiàn)在的生活和繁殖習(xí)性。

　　研究推測草魚類起源于漸新世早期中國西部

　　研究團(tuán)隊(duì)表示，這次研究的兩個(gè)似草魚絕滅屬、種和兩個(gè)草魚絕滅種以及現(xiàn)代草魚咽齒化石，從時(shí)間和空間上拓寬學(xué)界對東亞地區(qū)特有鯉科魚類演化的認(rèn)識(shí)和理解，結(jié)合其生活和繁殖習(xí)性及相同地點(diǎn)出土的哺乳動(dòng)物群，能夠在一定程度上反映出土地點(diǎn)當(dāng)時(shí)的氣候和水域環(huán)境特點(diǎn)。

　　三盛公德造魚咽齒化石采自現(xiàn)生草魚分布區(qū)之外的內(nèi)蒙古，形態(tài)特點(diǎn)表明其不像是植食性魚類。雖然它與草魚類的關(guān)系目前還不是很確定，但推測它可能為草魚類的肉食性祖先，這一地點(diǎn)靠近現(xiàn)在黃河河套的西北角，當(dāng)時(shí)可能是溫帶草原環(huán)境。

　　劉氏始草魚咽喉齒采自中國東部大港油田安次，在形態(tài)上具有更多與草魚相似的特征，說明已具備更多草食習(xí)性，其棲居環(huán)境可能比早漸新世時(shí)更溫和、濕潤。

　　中新世謝家草魚和東方草魚的出現(xiàn)表明，這些類草魚物種更接近于現(xiàn)生草魚。謝家草魚目前僅發(fā)現(xiàn)于青海湟中謝家組;東方草魚發(fā)現(xiàn)于中新世中期到晚期的多個(gè)地層中，其中多個(gè)地點(diǎn)位于現(xiàn)代草魚分布區(qū)范圍。

　　江蘇泗洪數(shù)千枚東方草魚咽齒化石，還有豐富的鯉科其他魚類的咽齒化石，暗示當(dāng)時(shí)這里有大的水體環(huán)境及其中含有豐富的水生植物，同時(shí)考慮這里的哺乳動(dòng)物化石，提示該地區(qū)早中新世氣候相對溫暖和濕潤。內(nèi)蒙古通古爾地區(qū)東方草魚的發(fā)現(xiàn)說明當(dāng)時(shí)當(dāng)?shù)乜隙ㄓ凶銐虼蟮暮椿蚝恿鳎c當(dāng)?shù)噩F(xiàn)今氣候非常干旱，以短草草原、沙漠、沙丘和高堿性池塘為主的環(huán)境非常不同。

　　研究團(tuán)隊(duì)認(rèn)為，根據(jù)上述化石研究內(nèi)容可以推測，草魚類起源于約3000萬年前漸新世早期中國西部的一種肉食性魚類，那里當(dāng)時(shí)為溫帶草原環(huán)境，與現(xiàn)今草魚的棲息環(huán)境不大相同。

　　中國東部大江大河中，黑龍江和黃河水系共有草魚等多種魚類，但這兩大河流中間的遼河水系卻沒有草魚記錄。研究團(tuán)隊(duì)指出，很可能遼河曾經(jīng)有過草魚分布，當(dāng)時(shí)嫩江還是遼河上游，第四紀(jì)時(shí)嫩江與遼河之間的長春市及其附近地區(qū)因新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)而抬升，古嫩-遼流域的上游被黑龍江的大支流松花江襲奪，從而把包括草魚在內(nèi)的許多魚類帶到北部的黑龍江。不過，當(dāng)遼河與其上游嫩江分開后，遼河水量及長度就不再能滿足草魚生存和繁殖。

　　研究團(tuán)隊(duì)表示，最新研究發(fā)現(xiàn)的草魚類演化說明：漸新世時(shí)，中國西部三盛公附近雖然有點(diǎn)干冷但仍比現(xiàn)今要溫暖;中新世時(shí)，內(nèi)蒙古中部的氣候也比現(xiàn)今的溫暖和濕潤;從上新世開始，東亞地區(qū)氣候和水域生態(tài)環(huán)境才變得與現(xiàn)代相似。(完)