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        魚形動(dòng)物的演化(上)

        2018-01-01 00:00:00本刊編輯部
        放學(xué)后 2018年4期

        你認(rèn)識(shí)魚嗎?在你的印象中魚是什么樣的?身體呈梭型,覆蓋著鱗片,摸起來滑膩膩的,在水下用鰓呼吸?好像不管說到哪個(gè)特征,都有完全不相符的魚跳出腦海,比如呈扁菱形的鰩、光溜溜沒一片魚鱗的泥鰍……

        其實(shí)魚類這個(gè)稱呼并不是一個(gè)分類學(xué)概念,它包括了很多彼此毫無親緣關(guān)系的物種,科學(xué)家給了它們一個(gè)統(tǒng)稱——魚形動(dòng)物。它們是一類靠鰓呼吸、不能在陸地上行走的水生脊椎動(dòng)物。

        地球生命是在海洋中孕育而生的,脊椎的起源就代表著魚形動(dòng)物的出現(xiàn),據(jù)推斷,這個(gè)時(shí)間就是著名的“寒武紀(jì)大爆發(fā)”時(shí)期,離現(xiàn)在已有5億多年的歷史。最早的魚形動(dòng)物是無頜類,它們沒有頜、沒有偶鰭,也沒有真正的脊椎。當(dāng)時(shí)無頜類的典型特征是頭和軀干的前部被堅(jiān)硬的盔甲覆蓋。經(jīng)過漫長(zhǎng)的地質(zhì)歷史,一些無頜類的盔甲保存了下來。1982年,我國(guó)科學(xué)家在湖南省張家界4億年的地層中找到了一種盔甲魚——湖南大庸魚。正是這個(gè)不起眼的盔甲碎片化石,讓我們有機(jī)會(huì)親眼目睹遠(yuǎn)古淺海中的魚形動(dòng)物成員。

        在現(xiàn)代的海洋中還殘留著幾個(gè)類型的無頜類后裔,比如七鰓鰻和盲鰻。它們看起來比較符合我們想象中魚的樣子,體表光滑,沒有鱗片,沒有成對(duì)的偶鰭。因?yàn)闆]有頜,所以它們演化出了一種非常暗黑的能力,就是利用身體前端的圓形吸盤吸附在寄主身上,吸食寄主的血肉,堪稱魚形動(dòng)物家族中的“吸血鬼”。

        無頜類從出現(xiàn)開始,波瀾不驚地在海洋中生活了大約l億年。到了4.4億年前的奧陶紀(jì)末期,地球上發(fā)生了一次全球規(guī)模的滅絕事件。當(dāng)時(shí)地球迎來了一次大冰期,全球氣溫驟降,陸地上很多地方變成了冰雪世界,同時(shí)由于地殼運(yùn)動(dòng),使得海平面整整下降了50~100米。有觀點(diǎn)認(rèn)為,這次災(zāi)難與太陽系在銀河系旋渦狀星盤里的周期性運(yùn)動(dòng)有關(guān)。當(dāng)太陽在銀盤邊緣繞著銀心公轉(zhuǎn)時(shí),會(huì)相對(duì)于銀盤面忽上忽下,這種上下跳躍具有6000萬年的周期性。當(dāng)太陽穿越銀盤面,太陽系便會(huì)掠過包裹銀河系的防護(hù)磁場(chǎng),改變太空深處危險(xiǎn)宇宙射線的方向,而宇宙射線會(huì)破壞臭氧層,讓地球暴露于致命的射線下,同時(shí)能夠穿透生物有機(jī)體,損傷DNA并引發(fā)變異。

        這次環(huán)境災(zāi)變引發(fā)了地球生命的突變和進(jìn)化,魚形家族的演化跨出了飛躍性的一步——頜出現(xiàn)。這一進(jìn)步結(jié)構(gòu)讓它們獲得了主動(dòng)捕食和防御的能力,伴隨著游泳能力的加強(qiáng),有頜類開始成為晚古生代海洋中的霸主,它們就是盾皮魚類。

        在大約3.7億年前的晚泥盆紀(jì)淺海中,盾皮魚類在世界各地發(fā)展出了各種巨型“海怪”,比如鄧氏魚。它的身體長(zhǎng)約11米,重量可達(dá)6噸,雖然沒有真正的牙齒,但它厚重的頭甲在吻部贅生,產(chǎn)生的驚人咬合力可達(dá)5噸!其實(shí)在這個(gè)時(shí)期鯊魚已經(jīng)出現(xiàn),但在當(dāng)時(shí)卻完全被巨型盾皮魚所壓制,據(jù)科學(xué)家推測(cè),鄧氏魚可以輕松地一口將鯊魚咬成兩段!

        在地球歷史中,泥盆紀(jì)的盾皮魚類與中生代的恐龍齊名,都是主宰一個(gè)時(shí)代的霸主,同樣也無法逃脫全球性的大災(zāi)難——盾皮魚類在3.5億年前的晚泥盆紀(jì)全球滅絕事件中消失,恐龍家族在6600萬年前的晚白堊紀(jì)大災(zāi)難中滅絕。

        泥盆紀(jì)是魚形動(dòng)物的輝煌時(shí)代,除了恐怖的巨型海怪盾皮魚類之外,軟骨魚類和硬骨魚類都已出現(xiàn)。

        鯊魚就是典型的軟骨魚類,它們具有真正的牙齒,但因其內(nèi)骨骼全部為軟骨不易保存為化石,所以至今能發(fā)現(xiàn)的這類化石大多為牙齒。在2億多年前的海洋中,生活著一種奇特的鯊魚——旋齒鯊。它們的牙齒在上下頜的左右兩塊領(lǐng)骨結(jié)合處向下向內(nèi)蜷曲成環(huán)圈狀,生長(zhǎng)方式非常特殊。湖南省的嘉禾就曾經(jīng)發(fā)現(xiàn)過這類牙齒化石。

        還有一種特化了的鯊類,就是鰩。鰩的身體扁平,胸鰭擴(kuò)大與頭部相連呈翼狀,背鰭和臀鰭縮小,尾鰭呈鞭狀,眼睛長(zhǎng)在背部,口和鰓裂在腹部,有時(shí)也被稱為“扁鯊”。這種扁平的身體方便它們?cè)诤5椎哪嗌持码[藏,等待獵物靠近時(shí)突然發(fā)起進(jìn)攻。在現(xiàn)代的海洋中我們還能看到各種各樣的鰩類,它們和鯊魚一樣屬于比較成功的軟骨魚類。

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