中生代新鳍鱼类的分类、系统发育和适应辐射

Neopterygii, including Holostei and Teleostei, are the most diverse group of the subclass Actinopterygii. Among them, Teleostei appeared in the Middle Triassic and underwent a rapid adaptive evolution in the Mesozoic and Cenozoic, and now constitute approximately half of living vertebrate species. The early radiation of Mesozoic neopterygians, vital for interpreting the modern aquatic vertebrate biodiversity, is an important subject in palaeoichthyology and evolutionary biology. More and more neopterygian fossils have been found from the Mesozoic strata of China in recent years, and these provide a good basis for studying the early radiation of Neopterygii. Compared with that in other places, neopterygian fossil collection in China has significant advantages: longer span of geological time, higher diversity, better perversion, and larger number of specimens. Based on these existing neopterygian fossils and new findings in further geological investigation and field work, the project is designed to make a comprehensive study of Mesozoic neopterygians in China. The aim of this study is to solve: (1), the phylogenetic relationships of early neopterygians; (2), evolution of some key features related to feeding in early neopterygians; (3), ecological adaptation, sexual dimorphism and reproduction of early neopterygians; (4) geographical distribution and evolution of some neopterygian subclades. Results of this study will provide important information on the origin and early evolution of Neopterygii.

新鳍鱼类是辐鳍鱼亚纲最大的演化支系，包括全骨鱼类和真骨鱼类。其中，真骨鱼类最早出现在中三叠世，经过中、新生代的辐射演化，目前占脊椎动物种数的一半。中生代新鳍鱼类的辐射演化奠定了现代水生脊椎动物生物多样性的基础，是目前古鱼类学和进化生物学研究中的重要课题。我国中生代地层发育，新鳍鱼类化石不断被发现，为研究新鳍鱼类的早期演化提供了良好的条件。与世界其它地区化石纪录相比，我国新鳍鱼类化石有显著的优势：地质时间跨度长、门类丰富、保存完好、数量多。立足于已有的化石资源优势，同时积极开展地质调查与化石发掘，本项目设计研究我国中生代新鳍鱼类，重点解决以下四个方面的问题：（1），早期新鳍鱼类的系统发育关系；（2），新鳍鱼类与取食相关的一些关键特征的进化型式；（3），早期新鳍鱼类的生态适应、性双型和生殖方式；（4）新鳍鱼类一些主要演化支系的生物地理演化过程。研究结果将为新鳍鱼类的起源和早期演化提供重要信息。

新鳍鱼类是辐鳍鱼亚纲中最大的类群，除了多鳍鱼和鲟鱼，其它所有的现生辐鳍鱼都属于新鳍鱼类。它们分布于地球上各种水环境，是水生生态系统的重要组成部分。中生代新鳍鱼类的早期演化对解释现代水生脊椎动物的生物多样性具有重要意义，也是古鱼类学和进化生物学研究的重要课题。本项目的主要研究内容包括四个方面：（1）我国中生代新鳍鱼类的系统位置和分类；（2）新鳍鱼类演化过程中一些关键性特征的进化型式；（3）早期新鳍鱼类的生态适应和生殖方式；（4）新鳍鱼类一些主要演化支系的地理分布格局和生物地理演化过程。课题组在云贵交界开展野外地质调查工作，获得了一批保存完好的新鳍鱼类化石标本。针对不同的化石保存类型，采用机械修理、酸处理、高精度CT 扫描等多种技术手段，揭示化石的外部形态特征和内部解剖学特征。在细致的形态学工作基础上，开展系统发育学、生态学和生物地理学研究。取得的成果包括：1，丰富了该时段新鳍鱼类的生物多样性，新命名新鳍鱼类干群1目1科2 属5 种和冠群（全骨鱼类）1科4 属3 种，为了解古特提斯洋东西两侧新鳍鱼类各主要支系的起源和辐射演化提供新的证据；2，重建了较完整的早期新鳍鱼类进化树，提出了新的基干新鳍鱼类分类体系，修订了疣齿鱼科、肋鳞鱼科和卢加诺鱼科；3，将铰齿鱼类和近鲱形类作为一个整体分析研究，首次重建了迄今为止最完整的全骨鱼类进化树，完善了全骨鱼类的分类体系；4，提出兴义亚洲鳞齿鱼不是鳞齿鱼类而是近鲱形类的新观点，提出华南可能是近鲱形类预言鱼目的起源中心；5，根据阜康鱼头骨内部解剖学特征的研究，提出斯堪尼亚鱼目是腕鳍鱼次亚纲干群的新观点；6，识别出基干新鳍鱼类和全骨鱼类在运动、摄食和生殖上的不同生态适应，丰富了我们对中三叠世新鳍鱼类功能形态、繁殖和食物链网结构的认识。