他“捡出”的古鱼类化石

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  2020年5月疫情期间,刘一龙滞留在秦岭脚下的家乡,这段难得的闭关时间成了刘一龙在家进行野外勘探的最好时机。之所以说是“在家进行野外勘探”,是因为刘一龙的这次重大发现是他在家远程指导在野外的朋友,完成的一次科考发现。

新發现的“洪山鱼”


  古姆山是武汉市洪山区郊区的一座山,放假之前,刘一龙就听说这里有即将施工完毕的现场,四周有很多碎石,回家后的刘一龙一直惦记这个寻“宝”之地。
  疫情期间的某天,他联系到家住古姆山附近的朋友,并与其进行视频连线,他们开始了一场线上野外科考。敲敲打打中,刘一龙从视频中果然发现了一块岩石有大片的黄褐色斑点,上面还有很多小凹坑,他以古生物知识初步判断这可能是一块鱼类化石。
  心中激动万分,甚至迫不及待,刘一龙用专业知识一步一步指导朋友对化石进行了采集,然后不惜重金将这块石头快递回老家。
  收到从武汉寄回的鱼类化石标本后,刘一龙立刻着手化石修复工作。由于鱼化石标本并未完全出露,同时标本存在许多裂隙,所以修复工作充满挑战。他利用小铁锤和平口刻刀将未完全出露的化石对半劈开,将分裂成许多碎块的化石用白乳胶进行黏接,以确保后续挪动时化石不会断裂;然后对化石进行整体检查,确定化石是否完全出露,如果有少数围岩遮盖,可以用刻刀和剔针小心剥离围岩;最后对化石细节进行清理,用小细刷清理表面灰尘和湿纸巾轻粘化石。
1.洪山鱼化石和复原图
2.江夏鱼模型图
3.刘一龙在野外采集化石
4.原石

  化石修复工作结束,接下来就是最重要的鱼类形态确定与复原。
  由于家里没有单反相机,刘一龙试着自己用手机拍了大量照片,工夫不负有心人,多次尝试后他终于拍到了比较清晰的鱼类化石照片。他将化石照片导入CORELDRAW软件中,拓着化石轮廓进行描绘,边画边观察标本,生怕漏掉一些细节。等化石轮廓和细节全部画完之后,接下来就是对形态细节进行调整。
  深藏地下不知几千年的化石外形并不是特别完整,所以要进行对称补充。将一些残缺的、模糊不清的线条经过左右对比后进行补充调整,最终确定出鱼类化石的头部形态。
  化石复原就像是一次没有任何参照系可供参考的拼图过程,因化石标本缺少身体主体部分,所以鱼类的身体形态复原需要参考同一时期的相类似的鱼类化石,刘一龙这次的复原主要参考的物种就是产自安徽无为的秀甲鱼。
  秀甲鱼身体鳞片为细小的菱形,同时背脊上存在鳍刺,所以刘一龙将此特征用在了洪山鱼的形态上。等所有内容全部确定好以后,刘一龙又联系了艺术与传媒学院的朋友来绘制洪山鱼的整体形态复原图,经过一周的反复修改,一条栩栩如生的洪山鱼才展现出来(见图1)。
  从外观上看,该鱼类形态呈梯形,具有长条状“鼻孔”,复原后的鱼头甲长约14厘米,宽约16厘米,和目前为止发现的武汉最早鱼类——汉阳鱼,有着一定的相似度,但又存在一些差异,将该鱼类化石标本和目前已经发现的相类似化石进行对比、结合绘制鱼类形态图,最终确定下来其是一个新物种,根据产鱼化石层位的上下地层中的无脊椎动物化石(三叶虫、腕足类)与邻区的化石对比,确定出鱼化石时代为特列奇早期,即4.37亿年前。因其在武汉洪山区发现,所以将这一新发现的鱼类命名为“洪山鱼”。
  此前研究表明,武汉最古老的鱼类是“汉阳鱼”,该鱼类化石最早出现于约4.35亿年前,但在刘一龙此次捡石中,和洪山鱼同层产出的就有号称武汉最古老鱼类的汉阳鱼,由此表明,汉阳鱼最早出现的首现时间可由4.35亿年前提至约4.37亿年前,即将武汉鱼类历史研究又向前提了约200万年。

以前还曾发现“布龙鱼”和“江夏鱼”


  刘一龙于2017年以优异的成绩考入中国地质大学(武汉)地球科学学院地质学专业。大二开始,他迷上了古生物,开始着手探索早期鱼类的起源和演化。
  为了找到珍贵的鱼类化石,在两年多的时间里,他的足迹遍及湖北、安徽、浙江、新疆等地,每月仅武汉周边地区都会去个三四次,几乎踏遍了武汉众多山头,捡回来的石头千余斤。
  刘一龙在本科阶段就有如此让人惊喜的研究成果并不是偶然,在发现洪山鱼之前,他已经发现了两个新物种——新疆的布龙鱼和湖北的江夏鱼。
  大二下学期,刘一龙开始接触志留纪-泥盆纪(古生代第三纪和第四纪的名字)的鱼类化石研究,期间困难重重。但好奇和兴趣让他越战越勇,并自学了分支系统学领域的相关知识和软件操作方法。在不断地野外摸索过程中,他知道了什么样的地层会产出鱼化石,什么样的岩性里保存了好的鱼化石,以及鱼化石经常与什么样的生物共同保存等化石寻找技巧。
  2019年下半年,刘一龙主动申请跟随导师的科研团队前往新疆准噶尔地区,采集了大量的化石标本,并开始对新疆泥盆纪鱼化石进行学习和研究。研究过程中,为了找到一本1979年出版的专业参考书,他远赴北京向中国科学院古脊椎动物与古人类研究所的盖志琨副研究员借阅该书并请教难题。
  工夫不负有心人,他对采集的大量标本进行鉴定,发现了新物种,并将其命名为“布龙鱼”。这个新物种既是新疆第一个节甲鱼类,也是我国第一个较完整的“缺棘短胸节甲鱼类”(布龙鱼的一个新属科),更是世界上第一个在河流陆相沉积中发现的缺棘短胸节甲鱼类。
  有了布龙鱼化石研究的基础,刘一龙慢慢找到了研究鱼类的思路和方法。随后其所在团队又在武汉江夏区发现了世界上最早的真盔甲鱼类,并将其命名为“江夏鱼”。与此同时,他们还复原了江夏鱼的整体形态(见图2)。这种鱼没有下颌,靠滤食生活,其“鼻孔”常被误认为是嘴巴,相貌看上去憨态可掬。
  在导师龚一鸣的眼中,刘一龙不仅热爱科学、酷爱地质,还是一位有理想信念,勤学善思,做事专注、认真、严谨的好学生!他提到一个细节,刘一龙的《地史学》笔记被他扫描后,给新一届选学《地史学》的学弟学妹们当笔记模板使用,认真程度可见一斑。
  责任编辑:钟鑫
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