看!一条行走的鱼

2022-05-30 10:48九日暮木子
小哥白尼·趣味科学画报 2022年8期
关键词:鼻孔陆地鱼儿

九日暮木子

“快看!一条在陆地上行走的鱼!”这可不是什么幻觉,而是发生在3亿多年前的真实场景。你想问这条特立独行的鱼是谁?据推测,它很可能是今天陆地动物的共同祖先!可是,它为什么要离开大海,来到陌生的陆地?它又是如何适应新的环境,在这里生存下来的呢?

上岸“旅行”的鱼

解答这个古老的问题之前,我们先来认识一种名叫攀鲈的鱼。早在18世纪,就有人发现攀鲈会爬上棕榈树吸食果汁。在后来人工养殖攀鲈的过程中,更是经常出现这样的景象:如果两个池塘比较近,攀鲈会自己从水中爬出来,“走”到另一个池塘“串门”。

想活命,快上岸

如果你觉得攀鲈只是个鱼中另类,那就再来看另一种鱼:科学家在太平洋的一座小岛上发现了一种鳚(wèi)鱼,它们经过长期进化,可以用鳃在潮湿的岩缝和溅起的海水中获得氧气。每到涨潮时,这些鳚鱼就会爬上岸,躲避猎食者的追捕,等风头过去再回到海里。3亿多年前第一条爬上岸的鱼会不会也是因为相同的缘故离开大海呢?要知道,那时的陆地上几乎没有猎食者,比现在安全多了啊!

“瞪大”的小眼睛

我们再来认识一种一半像鱼、一半像蝾螈的动物——希望螈。大约3.9亿年前,希望螈进化出了非常厉害的视觉系统,当其他鱼类还只长着小眼睛时,它的双眼尺寸已经增长到原来的3倍;而且,它的眼窝也从头部两侧移到了头顶,可以贴近甚至露出水面,获得更广阔的视野。这对于它捕捉水面之上的猎物以及发现和躲避危险,都有非常大的帮助。

站上岸,看得远

科学家们根据希望螈的例子猜测,当年鱼儿上岸会不会与追求更好的视野有关呢?如果你曾经戴着泳镜下水,那你就能理解鱼儿的苦衷了——在水下,不仅能见度差,而且光线折射还会导致视觉偏差。只有离开水面,视觉才能发挥更大的作用。

当然,鱼儿上岸的原因非常复杂,无论是躲避天敌,还是“登高望远”,都可能只是其中的小小一环。在科学家们找出更多线索之前,我们先去关注一下鱼儿为什么能在岸上活下来吧。

鱼儿登陆四部曲

鱼儿从水里“搬家”到陆地上,可不像咱们搬家那么容易。它们用了差不多6000万年,经历了4次进化,才迈出了这一步。

长出大下巴

无颌鱼类主要靠张开嘴巴,游动身体,被动地过滤海水中的浮游生物来获取食物。如果把这种方法用在陆地上,恐怕只能喝西北风了。所以,当部分魚类进化出颌骨,成为有颌鱼,这才有了主动捕食的能力,在生存大战中占得先机。

长出硬骨头

现在的海洋生物中,即便是鲨鱼这样的狠角色,也只是软骨鱼类,它们如果来到陆地,就只能软塌塌地趴在地上。而在大约4亿年前,一部分有颌鱼进化成了硬骨鱼,骨骼变得更加强壮,足以在不借助浮力的情况下支撑全身重量,这才让它们有了上岸生活的可能性。

长出手脚来

想在陆地上来去自如,光有硬骨头可不够。好在,硬骨鱼类中有一个分支叫肉鳍鱼类,它们的鳍上长出了肉,内部包着骨骼——上岸的鱼类正是靠肉鳍来支撑身体行动,同时,这些肉鳍还是陆地四足动物四肢的前身。也就是说,无论你的胳膊还是手指,都是从鱼鳍变来的。

用鼻子呼吸

经过三次进化,鱼儿距离成为一只真正的陆地生物还差一步——进化出内鼻孔。几乎所有四足动物的呼吸系统,都具有内外鼻孔这个结构。而鱼类在水中用鳃呼吸,所以只有一对“装样子”的外鼻孔,并没有内鼻孔。只有肉鳍鱼类中非常特殊的一支,它们进化出了与外鼻孔连通的内鼻孔。这个关键的进化让用肺呼吸成为可能,扫除了鱼儿登陆的最后障碍。

大海曾是生命的摇篮,但生命不会永远待在摇篮里。鱼儿登上陆地,就像人类飞向太空一样,充满了机遇、危险和挑战。就让我们对3亿年前的那条鱼说一声谢谢,并永远继承它那勇敢进取的精神吧!

邓氏鱼就是一种原始的有颌鱼,可以快速开闭下颌,咬合力达到6000~7400牛顿。

在云南曲靖发现化石的梦幻鬼鱼是已知最早的硬骨鱼类之一,它们生存在志留纪晚期。

提塔利克鱼的鳍已经向四肢的方向演变,是从“水里游的鱼”到“岸上走的四足动物”之间的关键过渡物种。

翻车鱼是现存最大的硬骨鱼,最重可达1吨。

棘螈生活在3.65亿年前的泥盆纪晚期,被认为是最早的四足动物之一。它虽然保留有鱼类特征,但已拥有骨骼支撑的四肢和数量不等的趾头,这证明它已经做好了在陆地生活的准备。不过,它可能主要还是在有水的环境生活,四肢用来在水底移动身体。

拉蒂迈鱼(也叫矛尾鱼)是现存最原始的肉鳍鱼,人们直到1938年才知道它的存在,在那之前人们一度认为它已经灭绝了。

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