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假如3。65亿年前的鱼离开水会怎样
更新时间:2022-05-18

   如果鱼不小心离开了水会怎样呢?毫无疑问,它将大口大口地喘气,在缺氧和挣扎中慢慢死去……只要拥有一些生活经验的人都会做出正确的回答。如果是脑筋急转弯呢,答案是……跑到岸上来,但是我们今天要说的不是智力测验,而是生命进化史上的一次重大事件。假如生活在3.65亿年前的鱼离开了水会怎样呢?

进化论上断裂的连接点

按照进化论的观点,所有陆生动物都是从水生动物进化而来,但动物是如何从水中爬到岸上演化成陆生动物的,一直是个谜。我们知道总鳍鱼是最早爬上陆地的鱼类,而最早的两栖动物叫做鱼石螈,听起来进化过程似乎完美无缺,不过鱼是如何长出像两栖动物一样的前肢和后肢而变为四足动物的?在进化史上,作为从水生动物到陆生动物的关键连接点,这个问题一直受到强烈的关注。这是因为科学发展到今天许多问题已经解决了,科学家在生物进化领域有惊世发现的机会很小,只能“以小见大”,寄希望于小的研究,揭开进化史上一些大的未解之谜。现在科学家可以长出一口气了,古生物学者舒宾和考特揭开了这个谜底,找到了3.65亿年前泥盆纪后期水生动物过渡到陆生动物的证据。

这个证据是舒宾和考特两位学者在美国宾夕法尼亚州发现的属于泥盆纪后期的一种神秘鱼化石,这个化石由一块完整没有杂质的石头组成,化石中的鱼长约60厘米。1991年,舒宾和考特在宾夕法尼亚州的一条高速公路边的古河床的岩层中发现了很多有趣的化石,其中也包括这个3.65亿年前死亡的不起眼的“小家伙”。但这个最重要的化石在采集回来之后整整有7年的时间,这两位学者都没有注意到它,因为化石只露出骨头一小部分,剩余部分都被砂岩包裹着。直到2001年,为了准备一个学术会议,他们从尘封的化石中才偶然发现了露在外面的一小部分骨头,就这样不经意间找到了水生动物上岸的直接证据。

这块化石的不同凡响之处在于,舒宾和考特在它上面发现了一块肱骨,也就是鱼的前鳍部分。这个前鳍和其它化石鱼的前鳍是不同的,我们知道一般鱼类在水中游动是通过鳍的前后摆动来前行,因此鳍是比较弱小的,而现在发现的化石鱼的鳍比较强健粗壮,它不仅具有原始鱼类鳍的特征,而且也具有肢骨的特征,虽然还不能发挥像前肢那样的作用,但已经使这条鱼像一种特殊的四足“鱼类”,很可能鱼儿就是靠着这种类似肱骨的鳍从水中爬到了岸上。

通过对化石的分析,科学家认为这块鱼化石的前鳍已经产生了肌肉组织,另外化石上的褶皱表明鱼的胸部也曾经有过强健的肌肉组织。肌肉组织的产生意味着鱼在水中前进的方式发生了改变,运动的主要方式是依靠鳍的上下运动,类似于两栖动物的前行动作,而不是像以前用鳍前后拨水来前进,这使得前鳍从仅仅作为鱼鳍的角色里解脱出来,成为能够支撑动物行进的工具。当然这样的前鳍还不能够像两栖动物的前肢一样可以用来走路,科学家因此推断这种鱼是生活在浅水中的。在进化的图谱上,它镶嵌在原始鱼类和早期两栖动物的中间,从而作为进化过程中一个关键的连接部分,成为承前启后的生物种类。

适应环境,鱼儿也不例外

这种鱼类是如何从鳍中演化出前肢的?科学家认为,在3.65亿年前由于造山运动的影响,地球上的水陆分布起了巨大变化,海面大大缩小,大片陆地露出海面。水陆变化又影响了气候,降水量不均衡:有的地方大雨如注,有的地方雨贵如油。在这种环境下,也许水中的鱼类的“潮流生活”就是进化出像前肢一样的鳍,以便在浅水里生活,这样它们就可以利用鳍的支撑将自己的脑袋抬出水面,以便呼吸更多的空气。

也有科学家认为这种进化的发生与当时水生植物有相当大的关系,由于浅水区域的大大增加,水生植物也繁衍得特别迅速,植物拥挤地生长在溪流之中,一些枝蔓常常缠绕在一起,当鱼类面临水生植物纠缠时,单纯靠身体的摆动已经无法摆脱困境,随着长期渐进式的进化,进化出来的强健的鳍也可以帮助鱼儿摆脱水中植物的纠缠,以更快地躲避天敌、寻求食物或避免因水位急剧下降而被卡死在植物中间。

当然这种进化并不是我们今天这样轻描淡写式的轻松,在环境突然发生急剧变化的情形下,适应残酷环境的过程是对生物来说是非常痛苦的,大批的鱼类会因自然无情的选择而遭到淘汰,因此能够在环境巨变的情形下生存和保持进化不能不说是一种生命的奇迹。

根据科学家的研究,这些有类似前肢的鱼并没有想上岸的意图,之所以有这样的变化仅仅是为了适应海洋消退后的环境而已。科学家还发现早期两栖动物的进化模式是相当混乱的,这说明,泥盆纪是一个充满进化试验的时期,早期的物种从简单向复杂的进化过程中并不是像梯子一样有分明清晰的进化路线,在很多情况下进化的方向就像杂乱无章的灌树丛。

对于这种介于鱼和两栖动物之间过渡类型的生物来说,它的突变尽管让我们在描述时费些周折,不过这种突变却给我们地球生物的进化打开一个崭新的世界,假如生活在3.65亿年前的鱼离开了水会怎样呢?答案是:鱼儿上岸了。

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