中美洲海道化石海鳗(Muraenidae)的发现及其古生物地理学意义

本研究首次报道了中美洲地区(巴拿马和哥斯达黎加)晚中新世至晚上新世地层中发现的Muraenidae化石，包括新种Gymnothorax pierreolivieri的颅骨与耳石标本，以及Echidna sp.和Enchelycore sp.的耳石记录。研究揭示了巴拿马地峡闭合前海鳗物种通过中美洲海道的东西向扩散模式，为理解热带美洲海洋鱼类生物地理演化提供了关键化石证据。

　　

在热带美洲广阔的海洋生态系统中，海鳗科(Muraenidae)鱼类占据着重要的生态位，现存种类达227种。然而令人困惑的是，尽管该地区现存物种多样性丰富，却长期缺乏可靠的化石记录，导致学界对这类鱼类的演化历史认知存在巨大空白。更关键的是，作为连接大西洋与太平洋的关键水道，中美洲海道在巴拿马地峡形成前的生物扩散机制始终缺乏直接的化石证据支撑。

由巴拿马和巴西学者组成的研究团队在《Geobios》发表突破性成果，通过对巴拿马加通组(Gatun Fm.)晚中新世地层、埃斯库多德韦拉瓜斯组(Escudo de Veraguas Fm.)和哥斯达黎加里奥巴纳诺组(Rio Banano Fm.)晚上新世地层的系统发掘，首次获得三件珍贵的海鳗亚科(Muraeninae)化石标本。研究采用高精度形态比较法，结合显微CT和耳石形态计量学分析，对比了现生美洲海域16属227种标本的解剖特征。

地质背景
加通组上段属晚中新世托尔顿期(NN10生物带)，含火山碎屑砂岩和细砾岩；埃斯库多德韦拉瓜斯组和里奥巴纳诺组均属晚上新世皮亚琴兹期，前者以砂质灰岩为主，后者富含浅海相沉积。这些地层记录了巴拿马地峡最终闭合前的古海洋环境。

系统古生物学
新种Gymnothorax pierreolivieri的鉴别特征包括：前上颌-筛-犁骨复合体(PMx-Etv)具15枚边缘犬齿、2枚中央齿和13枚单排犁骨齿；耳石呈椭圆形，前部渐窄，后缘光滑圆润。来自巴拿马的耳石标本被归入Echidna sp.(原误定为Gymnothorax sp.)，哥斯达黎加标本则属Enchelycore sp.。

演化意义
研究揭示海鳗科在美洲的多样化受两大机制驱动：1)巴拿马地峡闭合前，东向洋流通过中美洲海道促进物种扩散；2)地峡抬升导致大西洋-太平洋种群异域成种(vicariance)。PMx-Etv复合体的形态差异证实，现存美洲Gymnothorax的形态分化可追溯至晚中新世。

这项研究填补了热带美洲鳗形目化石记录的空白，首次提供海鳗科穿越中美洲海道的直接证据。通过整合解剖学、耳石学和地层学数据，证实了晚新生代海洋环流重组对鱼类演化的深远影响，为理解现代热带海洋生物多样性形成机制提供了古生物学基石。化石记录与现存物种分布模式的耦合分析，也为预测未来气候变化下的海洋生物响应提供了历史参照。