人是鱼变的吗？

来源：互联网 2024-11-13 00:06:03 版权归原作者所有，如有侵权，请联系我们

"我的天！这么丑的鱼，难道我们就是由它变来的吗"？一条鱼，为何让南非总理发出如此感叹？这要从四足动物的进化说起。

四足动物是指在陆地上生存的脊椎动物群，其中包括两栖类、爬行类、鸟类、哺乳类，当然也包括我们人类。世界著名生物学家达尔文在《物种的起源》中阐述：生命起源于大海，陆地上的四足动物是由水中脊椎动物鱼类逐步进化而来的。在亿万年的进化历史中，鱼类是如何从海洋来到陆地的？又是怎样由低等的脊椎动物，进化出各种高等的哺乳动物的？最先登陆陆地的脊椎动物到底是来自于哪种鱼？为了打开鱼类从海洋到陆地进化之门，理清各类群间的演化关系，古生物学家进行了大量研究。

大约在4亿年前被称为"鱼类时代"的泥盆纪，水生脊椎动物得到爆发式的演化，地球水域中到处都是形态各异的鱼类[1]。然而，那些古老的鱼类在泥盆纪末期突然灭绝了，更加适应环境的硬骨鱼类和软骨鱼类成为水域的主宰。鲨鱼就是延续至今的软骨鱼类代表。硬骨鱼类演化出肉鳍鱼亚纲与辐鳍鱼亚纲两大分支。过去认为肉鳍鱼类早在6500万年前已经灭绝了。目前仍在地球上存活的辐鳍鱼类约有2.5万种之多[2，6]。

腔棘鱼化石|文献[3]

由水中到陆地，是脊椎动物进化史上的一次飞跃。从生物体的结构来说，从水生到陆生，必须同时满足两个条件：首先是呼吸系统，陆地上的四足动物都是用肺呼吸的，为满足动物对氧气的需要，外鼻孔与内鼻孔相通，才能将外面的空气输送到肺部。其次是运动器官，由于水的浮力作用，水生动物不需要消耗太多的体力就可在水中畅游，到陆地后就要有四肢来支撑起身体才能活动，所以必须在附肢的结构方面有较大的改变。

四足动物的标志是五指的形成，这也标志着脊椎动物真正走向陆地[6]。肉鳍鱼类具有带肉柄的偶鳍，其内部有骨骼支撑，骨骼的排列与陆生脊椎动物肢骨的排列极为相似[2]，这是四肢进化的前兆。许多肉鳍鱼类还具有内鼻孔，有鳃肺两套呼吸系统。这些特征是鱼类向两栖类进化的有利证据，符合陆生脊椎动物祖先类群的主要条件。古生物学家通过对世界各地发现的化石研究，确认了四足动物祖先的形态特征和身体结构，四足类动物是从肉鳍鱼类进化而来的观点得到普遍赞同[2]。肉鳍鱼类其中的一支登上陆地，演化成四足动物，即包括人类在内所有的陆生脊椎动物，它们成为今日陆地的征服者[1]。肉鳍鱼类包括总鳍鱼类（腔棘鱼及灭绝的扇鳍鱼）、肺鱼和四足动物祖先[6]，它们中谁才是第一批爬出海洋进入陆地，真正进化成四足动物的？科学家为此争论不休，因为缺少直接证据。

迄今为止，除南极洲外，世界各大洲都发现了腔棘鱼化石的遗迹[5]。通过化石研究，人类对腔棘鱼以及所有远古总鳍鱼类的形态特征和身体结构有了大致了解。1938年12月，一艘拖捞船在南非浅海处捕捞到一条怪鱼，这条鱼个头硕大，体长有2米，面目狰狞，外表奇特。前额凸起，一对蓝色的大眼睛明亮有神。有两个背鳍，一对肢状胸鳍，尾鳍呈茅状。鳃盖退化，大而厚的鳞片表面覆盖了一层坚硬的珐琅质，全身泛着青光。经鉴定，这是一种被认为早在6500万年前就已灭绝的鱼类，这是一条活着的腔棘鱼[3，4]。这一发现震惊了全世界，被认为是本世纪最伟大的科学事件之一，具有划时代意义。为纪念发现者，这条鱼被命名为拉蒂迈鱼（Latimeria chalumnae），中文一般称之为矛尾鱼。

著名的拉蒂迈鱼|文献[3]

1952年10月的一天，南非科摩罗群岛的渔民又捕到一条腔棘鱼，体长1.5米，体重58公斤[3]。为了尽快看到这条鱼，南非总理马兰派军用飞机送鱼类学家赶赴科摩罗群岛，这条鱼被完整地保留了下来，被命名为马兰属腔棘鱼（Malania anjouanae）。当马兰总理看到这条鱼后，无法相信这是人类的祖先，因此发出了本文开头的感叹。自从发现第一条腔棘鱼后，相继又在南非的科摩罗群岛、印尼的苏拉威西岛、坦桑尼亚东北部桑给巴尔岛发现腔棘鱼200多条[3][5]。后来，德国科学家又一次在科摩罗群岛附近的西印度洋l15-182米水深处拍摄到6条腔棘鱼[3，4]。

马兰腔棘鱼|文献[3]

科学家们对捕获的腔棘鱼进行了详细研究，发现它与现代鱼类有很大差异，却在诸多部位和陆地四足动物相似。腔棘鱼胸鳍外形像船桨一样，鳍内长着细小的骨骼。虽然是硬骨鱼类，但没有脊椎骨，支撑身体的是一条中空的"脊索"[4]，因此而得名，也称空棘鱼。脊索从大脑一直延伸到了尾部，中空的脊索里充满了密度较小的油，这种结构让它可以生活千米水下。体长可达2米的大个头，大脑却还没有人的一节大拇指大。血管系统也与其它鱼类不一样。在前突的吻内，有一个能感知周围生物发出的微弱生物电脉冲的感受器[4]，用它来捕获食物和躲避天敌。与化石比较研究发现，两者形态上差别并不大，只是现生种类体型更大，胸鳍更长。不同的是，现生种类没有内鼻孔，气膘退化只剩下一点痕迹（发育不全的肺），而古时候的腔棘鱼气膘应该是很大的[5]。科学家推测，这可能是腔棘鱼又退回到海洋生活后，适应深海环境的结果[5]。

通过查看拍摄录像，发现腔棘鱼并没有像大家想象的那样在海底爬行，而是始终保持悬浮游动状态。移动方式也不同一般的鱼类，身上的六只鳍就像船桨一样不停地划动。虽然不是用鳍爬行，但鱼鳍的运动姿态和陆地四足动物行走姿态很相似，如同四足动物在水中游泳。证明腔棘鱼的运动方式已经向四足动物方向进化[4]。

深海拍摄活着的腔棘鱼|文献[4]

腔棘鱼可以称得上是活化石，其外表形态与数亿年前基本一致。能生存至今，主要归功于其特殊繁殖方式和低代谢。大如橘子的卵和长达三年的孵化期，用现代鱼类的知识是很难理解的，胚胎发育时间比现生哺乳动物还长。腔棘鱼是体内受精，胚胎在母体内孵化，出生时已经是成型的幼体了[4]，如同鲨鱼的卵胎生。卵大和卵胎生是腔棘鱼种族延续的一大法宝。另外，腔棘鱼是所有脊索动物中代谢速度最慢的。一条成年腔棘鱼，每天只需要进食12 克食物就能保证存活，每小时每千克体重只需要消耗 3.8 毫升氧气[4]。纵观其它水生动物，如花鳗鲡昼夜平均耗氧率为每小时每千克体重73.49毫克[7]，耗氧率低的软体动物贝类-三角帆蚌耗氧率也达到每小时每千克20-30毫克[8]。因此，极低的新陈代谢率是腔棘鱼生存的另一个法宝。

泥盆纪肉鳍鱼类的肢状鳍是后来四足动物四肢的雏形，腔棘鱼类的先祖凭借强壮的鳍勇敢地走出水域登上陆地，开始了一种全新生活。适应性较强的一支最终进化成为真正的四足动物。而另外一支因不适应陆地生活，不得不告别陆地重返大海，在海洋中找到一个安全、适宜的角落继续生存了下来[3]。4亿多年过去了，陆海更迭，环境变迁，但腔棘鱼保存了生命演化的珍贵信息，它是现存的几乎没有发生任何变化的总鳍鱼类的后裔。保护好像腔棘鱼一样的水中"活化石"，让人们有机会近距离了解远古总鳍鱼类的细节，为研究脊椎动物的演化提供重要依据。科学研究无止境，随着新的研究方法和新的化石材料出现，尤其是近年来对我国云南早泥盆世早期鱼类的不断发现和研究，新的研究成果将使我们离4亿年前的历史越来越近。

作者：海底世界