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东亚晚白垩世蝾螈化石首次发现

发布日期:2026-10-10    浏览次数:

近日,我中心吴文昊团队联合中国科学院古脊椎动物与古人类研究所、北京大学等单位,依据吉林省晚白垩世嫩江组产出的寰椎及四肢骨骼标本,建立蝾螈类新属种——农安长春螈(Changchunerpeton nonganensis)。该发现将小鲵科冠群最早化石记录从东欧中新世向前推进约1.1亿年,为认识蝾螈类的早期演化、头颈关节的发育机制及生态适应提供了重要证据。相关成果发表于国际学术期刊 Papers in Palaeontology。

有尾两栖类又称蝾螈类,是一类具有四肢和尾巴的滑体两栖动物。由于具有相对保守的身体构型、多样的生态习性和高度分化的发育模式,蝾螈类是研究四足动物宏演化及功能形态适应的重要模式类群。分子证据表明,晚白垩世是现代蝾螈类冠群的重要演化时期,多个科级分类单元可能在这一时期起源。然而,此前我国中侏罗世至早白垩世地层虽发现了大量保存精美的蝾螈类化石,晚白垩世地层却一直缺少相关记录,限制了对这一关键演化阶段的认识。

此次发现的农安长春螈产自吉林省长春市农安县西南约40公里处的晚白垩世地层。研究团队依据一枚寰椎(颈椎)正模标本及三件肱骨、一件股骨标本,结合骨骼形态特征,将其归入小鲵科冠群。其寰椎既具有小鲵科的典型特征,也保留了区别于现生小鲵科成员的独特形态组合,为认识小鲵科早期形态演化提供了新的化石证据。

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

研究进一步骤焦蝾螈类头颈关节的演化。寰椎位于颅骨与脊柱连接处,其形态直接关系到头部与颈部的连接方式和运动功能。通过比较大量现生与化石滑体两栖类标本,研究团队发现,位于寰椎前端、连接头颈关节的重要结构——寰椎间突,并非滑体两栖类祖先就已具备的固定特征,而是在不同类群的演化早期呈现出从缺失到形成、逐渐增大的趋势。

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。

研究还揭示了蝾螈类寰椎间突两种不同的骨化发育模式:干群蝾螈类主要表现为围绕脊索管凹陷的“横向开裂”,而冠群蝾螈类则表现为“纵向开裂”并逐步愈合为完整突起。这种发育模式的转变可能影响头颈关节的稳定性与灵活性,为探讨两栖动物头颈关节的功能形态演化及水陆适应机制提供了新思路。

此外,研究团队发现,寰椎脊髓腔内部用于支撑脊髓的骨突,其形态和朝向与滑体两栖类的生态习性存在一定关联。蚓螈类及多数水生蝾螈类的相关骨突可能有助于在穴居或水下运动时悬挂锚定脊髓,而陆生蝾螈类的骨突则可能更多地发挥支撑作用。这表明,寰椎不仅能够提供分类鉴定信息,还可能记录动物运动方式与生态适应的演化线索。

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大鲵科不同。

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伸(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伸,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。

我中心吴文昊科研团队于2019年开始对松辽盆地晚白垩世脊椎动物群开展研究,迄今已发现并发表包括恐龙、有鳞类、哺乳类、鱼类等类群丰富的晚白垩世脊椎动物类群化石;其中驰龙亚科、阿瓦拉慈龙类、理查德伊斯特斯龙属、近爪牙龙属等恐龙类群和有袋类哺乳动物等均为我国晚白垩世相关类群的首次发现,为了解东亚地区晚白垩世脊椎动物群的多样性特征与演化有重要意义。本次研究填补了东亚晚白垩世蝾螈类化石记录的空白,并为探讨小鲵科的早期历史及蝾螈类头颈关节的演化发育提供了重要材料。研究成果也为进一步理解滑体两栖类骨骼发育、功能形态与生态适应之间的关系奠定了基础。

吉林大学副教授吴文昊与中国科学院古脊椎动物与古人类研究所副研究员贾佳为论文共同第一作者兼共同通讯作者。共同作者包括中国科学院古脊椎动物与古人类研究所硕士生宋嘉林、研究员王原及北京大学地质系教授高克勤。研究获得国家重点研发计划(2025YFF0811700)和国家自然科学基金面上项目(42572018)资助。


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