分类位置:七鳃鳗亚纲,七鳃鳗目,七鳃鳗科。
化石产地:内蒙古自治区赤峰市宁城县,辽宁省辽西地区。
层位与时代:义县组,早白垩世。
命名人与命名时间:张弥曼等,2006年。
吸血鬼,传说中的超自然生物,通过吸取人类或其他生物的血液为生。我们今天的主角就有着与吸血鬼相似的生活习惯,一个来自中生代的吸血动物——孟氏中生鳗。
孟氏中生鳗的化石出土于内蒙古自治区赤峰市宁城县和辽宁省辽西地区的义县组下白垩统地层中,是著名的热河生物群中的一员,于2006年被中国科学院古脊椎动物与古人类研究所的张弥曼院士、张永江研究员和美国堪萨斯大学苗德岁博士共同发表在《自然》杂志上。由于其是中生代已知唯一的化石(为无颌类),所以得名中生鳗,而种名“孟氏”则献给了我国著名鱼类学家孟庆闻先生。要想了解孟氏中生鳗,我们需要从它的后辈,现生七鳃鳗开始说起。

七鳃鳗的长相绝对让人印象深刻,它们外形酷似鳗鱼,身体细长,表皮裸露无鳞,有着一张酷似吸盘的圆形大嘴,嘴中密密麻麻的锋利角质齿让人望而生畏。七鳃鳗作为一种名气较大的无颌鱼类,主要原因在于它令人生厌的半寄生习性,在捕食的时候,它会用吸盘状的口吸附在其他动物身上,用吸盘内口两侧的角质齿和舌上的角质齿戳破鱼体,吸食其血和肉,有的猎物被吸食之后只剩下一副骨架。七鳃鳗背上有一条长长的背鳍,向后一直延伸到尾端并环绕尾部形成尾鳍,头顶两眼之间有一个鼻孔,眼后身体两侧各有7个鳃孔,这也是它被称为“七鳃鳗”的原因。
由于七鳃鳗类的身体中缺少硬骨,一般很难保存为化石,因此我们发现的七鳃鳗化石寥寥无几。目前发现的最古老的七鳃鳗化石是生活在3.6亿年前晚泥盆世南非的古七鳃鳗,它有着滚圆的脑袋和纤细的尾巴,形似一只大蝌蚪。从外观看,古七鳃鳗已经高度特化,它们的口已经成为吸盘,并且其身体与今天任何一种七鳃鳗相比都有着夸张的比例。这样的特化说明它们不是现生七鳃鳗的直系祖先,也许只是七鳃鳗在演化道路上的一个旁支,而古七鳃鳗中意的宿主可能是那些在泥盆纪相当繁盛的有颌鱼类。

在内蒙古自治区赤峰市宁城县一带的中生代地层中,由于细粒的火山灰沉积等特异的埋藏条件,孟氏中生鳗的化石才得以完美地保存下来。在研究人员将化石和现生七鳃鳗对比时发现,孟氏中生鳗的形态特征与生活习性和现生种几乎没有差别。在化石上我们可以看见其保存了部分口部吸盘、眼睛、耳囊、脊索,甚至可以看见完整的鳃笼、鳃弓、鳃丝、鳃囊和肝脏及其他内脏器官的印痕,并有约80个肌节清晰可见。除肌节数量较多之外,其他特征与现生七鳃鳗别无二致。
现生七鳃鳗大多生活在海洋中,性成熟后洄游至淡水繁殖,也有一些种类终生生活在淡水中,例如我国的东北七鳃鳗。而孟氏中生鳗不仅是我国发现的唯一的化石七鳃鳗类,也是世界已知时代最早的淡水七鳃鳗类。孟氏中生鳗的出现,代表了七鳃鳗进入淡水最早的化石记录。我们可以想象,在那个原始鸟类和带毛恐龙繁盛的时代,一个古老恐怖的吸血动物悄悄地从海洋游入淡水,潜伏在河流的沙底中伺机而动,并在夜晚现身,吸附在受害者身上大快朵颐。
七鳃鳗作为少数存活至今的无颌类动物,它们的发育过程也与众不同。七鳃鳗是个体发育史中存在“变态”现象的少数脊椎动物之一,七鳃鳗的生命周期存在三个状态:一个持续时间较长的幼体阶段、一个特殊的变态阶段和相对较短的成年期。七鳃鳗的生命周期开始于一个漫长的(长达7年甚至更久)幼体期,有着与成体截然不同的生活习性。它们的幼体被称为沙隐虫,顾名思义,它们隐于沙中,很少离开沙层进入水体。
沙隐虫阶段的七鳃鳗在结构上类似于最古老的鱼类——昆明鱼,没有眼睛,鳍的发育也不完善。与成年的七鳃鳗不同,沙隐虫的口并非吸盘,而形似漏斗,藏在沙子里时,它们会把口伸出沙层探入水中,随着水流被沙隐虫不断吸入,水中的碎屑和小生物等也会流入沙隐虫口中,成为它发育过程中的养料。在沙中,七鳃鳗会以沙隐虫的形式生存数年之久,而后它们经历一个特殊的变态过程而进入成年期,脱离沙层,进入水中开启全新的生活。

而在孟氏中生鳗的身上也发现了这种独特的生长发育过程。2014年,在张弥曼院士等多位科研人员的共同努力下,于产自内蒙古早白垩世地层的孟氏中生鳗化石材料中,首次识别出了孟氏中生鳗的幼体和变态期幼体。这些幼体的形态特征和生活习性与其现代后裔几乎没有差别:它们的眼睛细小,口部由宽圆的口笠和分离的下唇组成,鳃区前置达于耳囊之下,背部鳍褶连续而延长,且与现生七鳃鳗幼体一样以滤食泥沙中的动、植物碎屑为生。而体量较大的变态个体则耳囊较大,口笠加厚或吻部变尖,眼睛稍有增大,背鳍褶内辐状软骨已现,鳃区位置仍靠前且口部吸盘尚未发育,这些都是现生七鳃鳗变态期早期阶段的特征。这个新发现不仅首次记录了化石七鳃鳗的幼体和变态期幼体特征,而且显示现生七鳃鳗独特的三期生命史早在距今1.25亿年前的早白垩世晚期即已成型并保持至今。
不得不说,七鳃鳗真是个固执的族群。在漫长的岁月中,众多族裔你方唱罢我登场,恐龙灭绝哺乳动物占领陆地,鸟类代替翼龙成为天空的主宰,被子植物则将花开满了地球的每一隅,而七鳃鳗,无论是它们那令人生厌的半寄生习性还是令人称奇的变态发育过程却始终不变。它们为何如此固执?固执的它们又是如何演化而来的?这些问题让我们以后慢慢探索吧。
背景故事:张弥曼院士

孟氏中生鳗的命名者张弥曼院士从事比较形态学、古鱼类学、中新生代地层、古地理学、古生态学及生物进化论研究。20世纪80年代初,张弥曼院士通过经典的连续磨片法对中国的肉鳍鱼类先驱杨氏鱼(鱼化石发现于曲靖)进行了详细的研究,对已经写入教科书的总鳍鱼类具有内鼻孔的传统看法提出了质疑,受到国际同行的重视。正是因为这一研究,2018年联合国教科文组织将“世界杰出女科学家奖”授予张弥曼院士,以表彰她对水生脊椎动物向陆生动物演化过程的研究成就。在中新生代含油地层鱼化石研究中,她探明了这一地质时期东亚鱼类区系演替规律,为探讨东亚真骨鱼类起源、演化和动物地理学提供了化石证据,提出对中国东部油田地层时代及沉积环境的看法,在学术上和实际应用上都有十分重要的价值。