宁夏卫宁盆地晚泥盆世脊椎动物与古动物地理研究

The terrestrial Devonian System in China is well developed in Zhongwei and Zhongning regions, Ningxia. Abundant vertebrate fosssils including galeaspids, placoderms and tetrapodomorphs (including sarcopterygians and tetrapods) have been found from the Upper Devonian strata exposed in the Zhongwei - Zhongning Basin since 1970s. Further study on these fossils will be significant for our understanding on the evolution of placoderms and sarcopterygians, the origin of tetrapods, and the related Paleozoogeography. Based on the detailed morphological studies of new findings and available placoderms (including antiarchs and arthrodires) and tetrapodomorphs (including tristichopterid and rhizodontid sarcopterygians) from the Upper Devonian in the Zhongwei - Zhongning Basin, we will carry out the phylogenetic analysis of antiarchs, arthrodires and tetrapodomorph sarcopterygians, respectively, which will provide the convincing evidences to study the evolution of the above-mentioned early vertebrates. According to the result of the phylogenetic analysis, we will further discuss the paleozoogeographical significance of antiarchs (including sinolepids, bothriolepidoids and remigolepids), arthrodires and tetrapodomorph sarcopterygians by means of Cladistics and Vicariance Biogeography.The implement of the project will provide the key vertebrate fossil data to elucidate the temporal and spacial distribution pattern of the placoderms and tetrapodomorph sarcopterygians during the Late Devonian, and the paleogeographical relationship between the North China Block and the adjacent paleo-blcoks such as the South China Block and East Gondwana Continent(including Australia and Antarctica).The related studies will help to enhance our growing knowledge of the dispersion and radiation of antiarchs, arthrodires and tetrapodomorph sarcopterygians in the world.

宁夏中卫-中宁地区是我国陆相泥盆系广泛分布的经典地区，在上泥盆统中已发现多门类的早期脊椎动物化石，包括盔甲鱼类、盾皮鱼类、四足形肉鳍鱼类及四足动物，有关研究对于探讨盾皮鱼类与肉鳍鱼类的演化、四足动物的起源及相关古动物地理学问题具有重要意义。对卫宁盆地晚泥盆世地层中新发现的和已有的盾皮鱼类化石（包括胴甲鱼类与节甲鱼类）及四足形肉鳍鱼类化石（三列鳍鱼类及根齿鱼类）开展深入的形态学研究工作，并分别开展胴甲鱼类、节甲鱼类及四足形类的系统学分析，为胴甲鱼类、节甲鱼类与四足形肉鳍鱼类等类群的系统演化提供更为精确的信息；在此基础上，依据隔离分化生物地理学及分支系统学原理，综合分析盾皮鱼类、四足形肉鳍鱼类的时空分布特征，阐明华北板块与相邻古板块（如华南板块、东冈瓦纳大陆等）之间的古地理关系，并为全球晚泥盆世胴甲鱼类、节甲鱼类、四足形肉鳍鱼类的演化以及扩散、迁移等古脊椎动物学与古动物地理学研究提供关键资料。

宁夏卫宁盆地晚泥盆世脊椎动物的研究已有近 40年的历史，但前人的工作多集中于盾皮鱼胴甲鱼类的形态学研究。自2002年我们早期脊椎动物研究团队报道了潘氏中国螈以来，特别是本项目实施以来，我们在卫宁盆地晚泥盆世中宁组中发现了大量的鱼类化石新材料，为深入开展晚泥盆世脊椎动物的相关研究提供了可能。本项目在执行期间主要开展了以下3个方面的研究工作：（1）盾皮鱼类化石研究，包括胴甲鱼类、节甲鱼类的发现与深入研究；（2）四足形类鱼化石的初步研究，主要包括三列鳍鱼类（肉鳍鱼类）化石的发现与初步研究；（3）卫宁盆地早期脊椎动物化石古地理意义的初步研究，重点探讨盾皮鱼类及肉鳍鱼类的古动物地理。此外，本项目还开展了一些与早期脊椎动物研究相关的工作。至2016年底，本项目所取得的重要研究结果及关键数据如下：（1）在野外调查与化石发掘采集的工作中先后发现并采获了大量的盾皮鱼类及肉鳍鱼类的化石材料，包括胴甲鱼类、节甲鱼类以及三列鳍鱼类、根齿鱼类与肺鱼类等，其中不乏头与头后骨骼自然保存在一起的精美标本，极大地丰富了晚泥盆世脊椎动物的多样性；（2）在脊椎动物形态学及系统学研究中取得重要进展，如周氏鸿鱼的发现填补了已知最早的四足形动物肯氏鱼与四足动物之间缺失的中间环节及一些不可逾越的形态鸿沟，对其所开展的深入研究则为四足形肉鳍鱼类的系统演化、脊椎动物“从水到陆”过程的探讨提供了重要实证；（3）在脊椎动物综合分析研究方面取得新进展，如对盾皮鱼类古动物地理方面的综合分析研究不仅揭示出华北板块、华南板块与东冈瓦纳大陆在泥盆纪期间具有十分密切的古地理联系，而且证实了含桨鳞鱼等盾皮鱼类的晚泥盆世地层可以在全球范围内进行对比。本项目属于基础理论科学研究范畴，相关研究直接影响国际上对早期脊椎动物起源与演化的探索与讨论，并有力地推动了古动物地理学、地层学等的深入开展，对脊椎动物从鱼到人演化的研究具有十分重要的理论意义与科学价值。