劉思麟
摘要:脊推動物是脊索動物門中的一個(gè)亞門,它的種類繁多,構(gòu)造進(jìn)步,和人類關(guān)系密切,因此,引起人們重視。所以本文將就魚類進(jìn)化歷程及其模糊問題進(jìn)行分析。
關(guān)鍵詞:脊椎動物;魚類進(jìn)化;糊糊問題
脊椎動物,是動物界中種類最繁多、構(gòu)造最進(jìn)步、和人類關(guān)系最密切的類群,對它們的研究歷來為人們所重視。所以,本文就魚類進(jìn)化歷程進(jìn)行了分析和思考,希望可以對生物進(jìn)化論的發(fā)展有所幫助。
一、魚類進(jìn)化歷程概述
魚類是什么時(shí)候出現(xiàn)的?由什么動物進(jìn)化而來的?又是怎樣進(jìn)化成現(xiàn)在的樣子的?大多數(shù)學(xué)者認(rèn)為:魚類是由原始有頭類開始進(jìn)化而來的。原始有頭類又進(jìn)化成兩支:一支是無頜類甲胄魚,另一支是原始的有頜類棘魚類;志留紀(jì)時(shí),棘魚類進(jìn)化為盾皮魚;到泥盆紀(jì)后期,盾皮魚逐漸走向衰落和絕滅,硬骨魚和軟骨魚類應(yīng)運(yùn)而生。即:
(一)原始有頭類
原始有頭類是什么時(shí)候出現(xiàn)的?有哪些特點(diǎn)?這些問題上沒有明確的回答,但可以肯定的是:
1、到今天,我們已發(fā)現(xiàn)了大量的魚類化石,其中最早的是中奧陶紀(jì)(距今約4. 5億年)的棘魚類類化石,但它并不是地球上最早出現(xiàn)的棘魚。因?yàn)樯镞M(jìn)化是一個(gè)漫長的過程,從原始無頭類到原始有頭類需要極其漫長的一段時(shí)間。
2、原始有頭類雖然具有脊椎動物的一些特征,但是它的種類較少,數(shù)量較少,等級較低,并且適應(yīng)力環(huán)境的能力較差。
(二)無頜類甲胄魚
奧陶紀(jì)初期,甲胃魚類開始出現(xiàn),到志留紀(jì)(距今約四億年前)、泥盆紀(jì)(距今曰三億六千萬年前)時(shí)期,甲胄魚類進(jìn)入鼎盛時(shí)期,但隨著泥盆紀(jì)結(jié)束,甲胄魚類基本絕滅了,只有寄生生活的圓口類(盲鰻、七鰓鰻)存活至今。
(三)盾皮魚類
志留紀(jì)晚期(距今約四億年前),盾皮魚類開始出現(xiàn),到泥盆紀(jì)時(shí)發(fā)展到頂峰,泥盆紀(jì)(距今約三億六千萬年前)后基本滅絕,只有極少數(shù)活到石炭紀(jì)(距今約三億年前)。沒有現(xiàn)生生物代表。盾皮魚類最大的特點(diǎn)是擁有兩對偶鰭。甲胃魚類雖然進(jìn)化出了胸鰭,但它并未進(jìn)化出腹鰭。胸鰭、腹鰭后來進(jìn)化成四足動物的前肢和后肢。
(四)硬骨魚魚類和軟骨魚類
目前已知最早的硬骨魚魚類和軟骨魚類的化石都發(fā)現(xiàn)于泥盆紀(jì),并存活到現(xiàn)在。有學(xué)者認(rèn)為,軟骨魚類和硬骨魚類是不同的支系:軟骨魚類很可能是盾皮魚類的親戚,而硬骨魚類則可能是棘魚類的親戚。
1、軟骨魚類
泥盆紀(jì)時(shí)期,軟骨魚類開始出現(xiàn),其代表物種是泥盆紀(jì)中期(距今三億八千萬年前)的裂口鰲?,F(xiàn)存的軟骨魚類大致可分為身體紡錘形的鱉類和體軀寬扁的鰓紅類兩類。
2、硬骨魚類
泥盆紀(jì)時(shí)期,硬骨魚類開始出現(xiàn),是水生生物中最成功的脊椎動物。很久以前,它就分化成兩大支:刺鰭類與內(nèi)鼻類。刺鰭類是現(xiàn)存魚類的主體,內(nèi)鼻類的現(xiàn)存種類不多,但是它和四足動物的起源有關(guān)聯(lián)。
(1)刺鰭類
從古至今,刺鰭類從古老類型進(jìn)化為現(xiàn)代類型,大致經(jīng)過了從軟骨硬鱗類到全骨類,再到真骨類的三個(gè)進(jìn)化階段。例如,刺鰭類經(jīng)歷從軟骨硬鱗類到全骨類的進(jìn)化后,厚實(shí)的斜方硬鱗演變成薄薄的圓鱗。
(2)內(nèi)鼻類
內(nèi)鼻類可以分為兩大支:肺魚和總鰭魚。其中,總鰭魚是陸生四足類的祖先或者是其近親。第一,總鰭魚類出現(xiàn)年代久遠(yuǎn);第二,扇鰭魚類(總鰭魚類中的一種),它的牙齒構(gòu)造與迷齒類(兩棲動物中的一種)的牙齒構(gòu)造很相似。1942年,瑞典學(xué)者發(fā)表了扇鰭魚類的吻部構(gòu)造,闡明了它和兩棲動物的相像之處,此后,扇鰭魚類是陸生四足動物祖先的說法得到大多數(shù)人認(rèn)同。
二、魚類進(jìn)化中的模糊問題
在整個(gè)進(jìn)化過程中,現(xiàn)存魚類的九成以上都是由輻鰭魚通過輻射方式進(jìn)化而來的。魚類是現(xiàn)存脊椎動物中,種類最豐富、數(shù)量最龐大的類群。但是和陸地、空中相比,水域在溫度、自然氣候等方面的變化要小得多,既然如此,為什么會進(jìn)化成擁有24000多種種類的龐大類群呢?我個(gè)人認(rèn)為大致有如下幾個(gè)原因:
1、魚類本身存在一定的基因突變率;
2、當(dāng)時(shí)的海洋中有豐富的食物資源、適宜的溫度條件,這些都為輻鰭魚的大量繁殖提供了有利的生存條件。繁殖的后代多,就會不可避免的出現(xiàn)多種變異情況,而變異情況一旦增多,再加之自然選擇,就會引起生物分化式進(jìn)化,這一生物進(jìn)化的基本規(guī)律已被證實(shí);
3、當(dāng)時(shí)海洋中的脊椎動物比較少,生存競爭相對較小,且天敵較少,因此更適合魚類的分化與發(fā)展;
4、不同水域的生存環(huán)境不同。如:不同緯度的水域在溫度、光照以及水中營養(yǎng)物的含量等方面存在差異;即使是同一緯度,也存在這種差異,如淺海區(qū)和深海區(qū)在溫度、光照等方面存在差異。不同的水域,適宜不同的魚生存,這又為魚類的分化式進(jìn)化提供了有利條件;
5、一些魚類的洄游行為也會導(dǎo)致這一情況的出現(xiàn)。一些魚類存在諸如生殖洄游、越冬洄游等行為,因此,同一種類的魚擁有不同的生活環(huán)境,這又為魚類的進(jìn)化提供了多種可能性。
脊椎動物的進(jìn)化歷程是極其復(fù)雜的。昨日不能重現(xiàn),相關(guān)化石形成與發(fā)現(xiàn)存在一定的困難,加之人類的研究水平有限,所以不可避免的存在模糊性。我們應(yīng)積極發(fā)現(xiàn)模糊問題,并尋找解決方法。(作者單位:沈陽師范大學(xué)古生物學(xué)院)
參考文獻(xiàn):
[1]閻錫海.生物進(jìn)化中的模糊問題初探[J].化石,1995.
[2]劉后一等.生物是怎樣進(jìn)化的[M].北京:中國青年出版社, 1982.
[3]彭奕欣等.進(jìn)化生物學(xué)[M].武漢大學(xué)出版社, 1997.
[4]沈銀柱.進(jìn)化生物學(xué)[M].北京:高等教育出版社, 2004.
[5]張昀.生物進(jìn)化[M].北京大學(xué)出版社,1998.
[6]閻錫海,羅茂春.脊椎動物進(jìn)化中的模糊問題思考.
[7]葉祥奎.脊椎動物的進(jìn)化.