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看!一條行走的魚

2022-05-30 10:48九日暮木子
小哥白尼·趣味科學畫報 2022年8期
關鍵詞:鼻孔陸地魚兒

九日暮木子

“快看!一條在陸地上行走的魚!”這可不是什么幻覺,而是發生在3億多年前的真實場景。你想問這條特立獨行的魚是誰?據推測,它很可能是今天陸地動物的共同祖先!可是,它為什么要離開大海,來到陌生的陸地?它又是如何適應新的環境,在這里生存下來的呢?

上岸“旅行”的魚

解答這個古老的問題之前,我們先來認識一種名叫攀鱸的魚。早在18世紀,就有人發現攀鱸會爬上棕櫚樹吸食果汁。在后來人工養殖攀鱸的過程中,更是經常出現這樣的景象:如果兩個池塘比較近,攀鱸會自己從水中爬出來,“走”到另一個池塘“串門”。

想活命,快上岸

如果你覺得攀鱸只是個魚中另類,那就再來看另一種魚:科學家在太平洋的一座小島上發現了一種鳚(wèi)魚,它們經過長期進化,可以用鰓在潮濕的巖縫和濺起的海水中獲得氧氣。每到漲潮時,這些鳚魚就會爬上岸,躲避獵食者的追捕,等風頭過去再回到海里。3億多年前第一條爬上岸的魚會不會也是因為相同的緣故離開大海呢?要知道,那時的陸地上幾乎沒有獵食者,比現在安全多了??!

“瞪大”的小眼睛

我們再來認識一種一半像魚、一半像蠑螈的動物——希望螈。大約3.9億年前,希望螈進化出了非常厲害的視覺系統,當其他魚類還只長著小眼睛時,它的雙眼尺寸已經增長到原來的3倍;而且,它的眼窩也從頭部兩側移到了頭頂,可以貼近甚至露出水面,獲得更廣闊的視野。這對于它捕捉水面之上的獵物以及發現和躲避危險,都有非常大的幫助。

站上岸,看得遠

科學家們根據希望螈的例子猜測,當年魚兒上岸會不會與追求更好的視野有關呢?如果你曾經戴著泳鏡下水,那你就能理解魚兒的苦衷了——在水下,不僅能見度差,而且光線折射還會導致視覺偏差。只有離開水面,視覺才能發揮更大的作用。

當然,魚兒上岸的原因非常復雜,無論是躲避天敵,還是“登高望遠”,都可能只是其中的小小一環。在科學家們找出更多線索之前,我們先去關注一下魚兒為什么能在岸上活下來吧。

魚兒登陸四部曲

魚兒從水里“搬家”到陸地上,可不像咱們搬家那么容易。它們用了差不多6000萬年,經歷了4次進化,才邁出了這一步。

長出大下巴

無頜魚類主要靠張開嘴巴,游動身體,被動地過濾海水中的浮游生物來獲取食物。如果把這種方法用在陸地上,恐怕只能喝西北風了。所以,當部分魚類進化出頜骨,成為有頜魚,這才有了主動捕食的能力,在生存大戰中占得先機。

長出硬骨頭

現在的海洋生物中,即便是鯊魚這樣的狠角色,也只是軟骨魚類,它們如果來到陸地,就只能軟塌塌地趴在地上。而在大約4億年前,一部分有頜魚進化成了硬骨魚,骨骼變得更加強壯,足以在不借助浮力的情況下支撐全身重量,這才讓它們有了上岸生活的可能性。

長出手腳來

想在陸地上來去自如,光有硬骨頭可不夠。好在,硬骨魚類中有一個分支叫肉鰭魚類,它們的鰭上長出了肉,內部包著骨骼——上岸的魚類正是靠肉鰭來支撐身體行動,同時,這些肉鰭還是陸地四足動物四肢的前身。也就是說,無論你的胳膊還是手指,都是從魚鰭變來的。

用鼻子呼吸

經過三次進化,魚兒距離成為一只真正的陸地生物還差一步——進化出內鼻孔。幾乎所有四足動物的呼吸系統,都具有內外鼻孔這個結構。而魚類在水中用鰓呼吸,所以只有一對“裝樣子”的外鼻孔,并沒有內鼻孔。只有肉鰭魚類中非常特殊的一支,它們進化出了與外鼻孔連通的內鼻孔。這個關鍵的進化讓用肺呼吸成為可能,掃除了魚兒登陸的最后障礙。

大海曾是生命的搖籃,但生命不會永遠待在搖籃里。魚兒登上陸地,就像人類飛向太空一樣,充滿了機遇、危險和挑戰。就讓我們對3億年前的那條魚說一聲謝謝,并永遠繼承它那勇敢進取的精神吧!

鄧氏魚就是一種原始的有頜魚,可以快速開閉下頜,咬合力達到6000~7400牛頓。

在云南曲靖發現化石的夢幻鬼魚是已知最早的硬骨魚類之一,它們生存在志留紀晚期。

提塔利克魚的鰭已經向四肢的方向演變,是從“水里游的魚”到“岸上走的四足動物”之間的關鍵過渡物種。

翻車魚是現存最大的硬骨魚,最重可達1噸。

棘螈生活在3.65億年前的泥盆紀晚期,被認為是最早的四足動物之一。它雖然保留有魚類特征,但已擁有骨骼支撐的四肢和數量不等的趾頭,這證明它已經做好了在陸地生活的準備。不過,它可能主要還是在有水的環境生活,四肢用來在水底移動身體。

拉蒂邁魚(也叫矛尾魚)是現存最原始的肉鰭魚,人們直到1938年才知道它的存在,在那之前人們一度認為它已經滅絕了。

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