四足形类

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四足形上纲
化石时期:409–0 Ma 泥盆纪早期 → 现代
提塔利克鱼,生存于泥盆纪晚期的高等肉鳍鱼,属于希望螈类,是四足动物的旁系远亲。
科学分类 编辑
界: 动物界 Animalia
门: 脊索动物门 Chordata
总纲: 肉鳍鱼总纲 Sarcopterygii
纲: 肺鱼四足纲 Dipnotetrapodomorpha
演化支 扇鳍类 Rhipidistia
亚纲: 四足形亚纲 Tetrapodomorpha
Ahlberg, 1991
下级分类

四足形亚纲学名Tetrapodomorpha,或 Choanata[1])通称 四足形类,是肉鳍鱼总纲的一个演化支,包含四足类和一群介于鱼类与四足类之间的史前过渡物种,这些史前物种显示了海生肉鳍鱼发展为陆生四足类的演化历程。肺鱼是四足形类现存最亲近的旁系群,二者被一同归为肺鱼四足纲扇鳍类

四足形类的化石在 4 亿年前的泥盆纪早期便已开始出现,包括骨鳞鱼Osteolepis)、潘氏鱼Panderichthys)、肯氏鱼Kenichthys)和东生鱼Tungsenia)等[2]。尽管肉鳍鱼总纲的鱼形动物至今已凋零殆尽,生态位辐鳍鱼所取代,但四足形动物自中生代以来便成为地球上的优势动物,以极其丰富的种类占据多种生境,是肉鳍鱼现存的主要后代。

四足形类的一大特征是四肢的进化,即胸鳍和腹鳍演变为前足和后足。另一关键特征是鼻孔的移位——原始肉鳍鱼类的前后两对鼻孔长在头部两侧,分别用于进水和排水,而早期四足形动物(如肯氏鱼)的后鼻孔已下移至嘴边,较晚出现的四足形动物(如现代四足类)的后鼻孔则转移至口腔内部[3]

系统发生

根据 2017 年《硬骨鱼支序分类法》,四足形类和其他现生硬骨鱼的演化关系如下:[4][5][6]

下级分类

泥盆纪晚期相继出现的肉鳍鱼后代。
  • 潘氏鱼 Panderichthys:适合在淤泥浅滩中生活。
  • 提塔利克鱼 Tiktaalik:鱼鳍类似四足动物的脚,能使其走上陆地。
  • 鱼石螈 Ichthyostega:四足具备。
  • 棘螈 Acanthostega:四足各有八趾。

四足形类是肉鳍鱼的主要演化支,由现代四足类动物及其史前亲族构成。四足类的史前亲族包含原始的水生肉鳍鱼,和由它们演化而成的形似蝾螈的古代两栖动物,以及处在此二者之间的各类过渡物种,这些肉鳍鱼类和现存四足动物的关系比和肺鱼更为亲近(Amemiya 等人,2013 年)。

系统发生学上,四足形类是四足动物的总群,而现存四足动物(及其最近共同祖先的已灭绝后代)是四足形类的冠群,除去这个冠群后则剩下并系的四足动物干群,囊括了从肉鳍鱼演化至四足动物的一系列史前过渡类群,其中卡南德拉鱼科骨鳞鱼目(或巨鱼目)及三列鳍鱼科被统一归为骨鳞鱼总目(Osteolepidida),但由于三列鳍鱼科为始四足类的演化支,而始四足类的其他分支未被骨鳞鱼总目涵盖,因此骨鳞鱼总目是不合理的并系群。

根据 2012 年伯克利加州大学学者 Swartz 对 46 个相关类群的 204 个特征进行的系统发育分析,四足形类的内部分化关系如下:[7]

参考文献

  1. Zhu Min; Schultze, Hans-Peter. Per Erik Ahlberg , 编. Major Events in Early Vertebrate Evolution. CRC Press. 2002-09-11: 296 [2015-08-05]. ISBN 978-0-203-46803-6. 
  2. Jing Lu, Min Zhu, John A. Long, Wenjin Zhao, Tim J. Senden, Liantao Jia and Tuo Qiao. The earliest known stem-tetrapod from the Lower Devonian of China. Nature Communications. 2012, 3: 1160. Bibcode:2012NatCo...3.1160L. PMID 23093197. doi:10.1038/ncomms2170. 
  3. Clack, Jennifer A. Gaining Ground: The Origin and Evolution of Tetrapods. Indiana University Press. 2012: 74. ISBN 978-0-253-35675-8. 
  4. Betancur-R, Ricardo; Wiley, Edward O.; Arratia, Gloria; Acero, Arturo; Bailly, Nicolas; Miya, Masaki; Lecointre, Guillaume; Ortí, Guillermo. Phylogenetic classification of bony fishes. BMC Evolutionary Biology. 2017-07-06, 17: 162 [2019-01-13]. ISSN 1471-2148. doi:10.1186/s12862-017-0958-3. 
  5. Betancur-R, R., E. Wiley, N. Bailly, M. Miya, G. Lecointre, and G. Ortí. 2014. Phylogenetic Classification of Bony Fishes --Version 3 (存档副本. [2015-08-09]. ).
  6. Betancur-R., R., R.E. Broughton, E.O. Wiley, K. Carpenter, J.A. Lopez, C. Li, N.I. Holcroft, D. Arcila, M. Sanciangco, J. Cureton, F. Zhang, T. Buser, M. Campbell, T. Rowley, J.A. Ballesteros, G. Lu, T. Grande, G. Arratia & G. Ortí. 2013. The tree of life and a new classification of bony fishes. PLoS Currents Tree of Life . 2013 Apr 18.
  7. Swartz, B. A marine stem-tetrapod from the Devonian of Western North America. PLoS ONE. 2012, 7 (3): e33683. PMC 3308997可免费查阅. PMID 22448265. doi:10.1371/journal.pone.0033683.