馬曉惠

腔棘魚(yú)：從魚(yú)類(lèi)向兩棲類(lèi)進(jìn)化的重要物證

腔棘魚(yú)又稱(chēng)“空棘魚(yú)”，因脊柱中空而得名。人們最早見(jiàn)到它還是一塊泥盆紀(jì)中期的化石，曾廣泛分布于古新世及中新世的不同水體中。這意味著，腔棘魚(yú)比大名鼎鼎的恐龍還要古老。

腔棘魚(yú)是肉鰭魚(yú)綱腔棘魚(yú)目的魚(yú)類(lèi)，包含了最古老的有頷下門(mén)分支。它們的共同特征是胸鰭和臀鰭都是肉質(zhì)的，尾巴和背鰭分叉成三葉，脊索延伸至中葉。它的顱骨前端有一種被稱(chēng)為“吻部器官”的特殊感電器?？茖W(xué)家認(rèn)為這是用來(lái)感知獵物以及平衡身體的。

幾億年前，總鰭魚(yú)類(lèi)離開(kāi)了熟悉的水域，爬上陸地生活，并由此演化出豐富多樣的陸地動(dòng)物。腔棘魚(yú)作為總鰭魚(yú)家族成員之一，是魚(yú)類(lèi)向兩棲類(lèi)進(jìn)化的重要物證，對(duì)研究生物演化具有不可替代的作用。

名詞解釋

泥盆紀(jì)：距今4.05億年—3.5億年。該時(shí)期內(nèi)，脊椎動(dòng)物進(jìn)入飛躍發(fā)展時(shí)期，魚(yú)形動(dòng)物的數(shù)量和種類(lèi)增多，現(xiàn)代魚(yú)類(lèi)——硬骨魚(yú)開(kāi)始出現(xiàn)。正是因此，泥盆紀(jì)被稱(chēng)為“魚(yú)類(lèi)時(shí)代”。

古新世：距今6 500萬(wàn)年—5 300萬(wàn)年。滄龍滅絕后，該時(shí)期一度成為巨型鯊魚(yú)的天下，而在陸地上則出現(xiàn)了有蹄類(lèi)和踝節(jié)類(lèi)。一種白堊紀(jì)小鯊魚(yú)躲過(guò)第五次大滅絕。作為巨齒鯊和大白鯊的共同祖先，它的存在影響了未來(lái)海洋的格局。

中新世：距今2 330萬(wàn)年—530萬(wàn)年，這也是喜馬拉雅山脈隆起的主要時(shí)期。該時(shí)期內(nèi)，動(dòng)植物已相當(dāng)“現(xiàn)代化”：哺乳動(dòng)物和鳥(niǎo)類(lèi)已經(jīng)確立了地位，鯨、海豹和海藻開(kāi)始擴(kuò)張到其他地區(qū)。

矛尾魚(yú)：被時(shí)間遺忘的“滄海遺珠”

在過(guò)去很長(zhǎng)時(shí)間里，科學(xué)家都以為腔棘魚(yú)最晚在白堊紀(jì)末就已全部滅絕。1938年，漁民在南非海域發(fā)現(xiàn)了一種奇怪的藍(lán)魚(yú)，因其尾巴形狀似矛，故命名為“矛尾魚(yú)”。研究發(fā)現(xiàn)，這條被捕獲的藍(lán)魚(yú)竟然是“已滅絕”的腔棘魚(yú)家族成員。

1997年，在印尼蘇拉威西島又發(fā)現(xiàn)了一種奇特的魚(yú)。這種魚(yú)的外形酷似矛尾魚(yú)，不同的是體色呈褐色。經(jīng)DNA測(cè)試后發(fā)現(xiàn)，這種魚(yú)與之前發(fā)現(xiàn)的矛尾魚(yú)在基因上有所不同，應(yīng)該是矛尾魚(yú)的另一個(gè)種。而分子分析則表明，這兩個(gè)種的分支時(shí)間大約在4000萬(wàn)年～3000萬(wàn)年前。這種新發(fā)現(xiàn)的魚(yú)被命名為“印尼矛尾魚(yú)”，而之前發(fā)現(xiàn)的那條則更名為“西印度洋矛尾魚(yú)”。與其他腔棘魚(yú)相比，出現(xiàn)在三疊紀(jì)（距今約2.5億年前）的矛尾魚(yú)更為年輕。矛尾魚(yú)與已發(fā)現(xiàn)的腔棘魚(yú)化石在構(gòu)造上有許多相似之處，因而被稱(chēng)為“活化石”。

信不信由你

在泥盆紀(jì)至白堊紀(jì)末間，分布著很多不同種類(lèi)的腔棘魚(yú)化石，卻始終沒(méi)有矛尾魚(yú)化石的蹤影?？茖W(xué)家推測(cè)，這是因?yàn)闇\水區(qū)的腔棘魚(yú)化石更容易被發(fā)現(xiàn)，而深水區(qū)的化石卻很少被發(fā)現(xiàn)的緣故。眾所周知，矛尾魚(yú)生活在深海區(qū)。或許，這就是世上“沒(méi)有”矛尾魚(yú)化石的原因吧！

腔棘魚(yú)

中文學(xué)名：矛尾魚(yú)

別名：腔棘魚(yú)、空棘魚(yú)、拉蒂邁魚(yú)

所屬科屬：矛尾魚(yú)科/矛尾魚(yú)屬

分布：南非及東非海域（西印度洋矛尾魚(yú)）；印尼蘇拉維西島附近海域（印尼矛尾魚(yú)）

種類(lèi)：現(xiàn)存1屬2種

外貌：身體呈長(zhǎng)梭狀，體格粗壯，體表覆蓋著大而圓的鱗片；頭大口寬，下頜間有1對(duì)很大的嗜板；偶鰭有肉葉，尾鰭有三葉，中間葉突出，呈矛狀，鰭上也有鱗片覆蓋

體形：可達(dá)2米。

西印度洋矛尾魚(yú)的體形更嬌小，體重為90千克；印尼矛尾魚(yú)的體形更粗壯，體重可達(dá)110千歲

壽命：80—100歲

性情：溫和

特殊技能：眼睛里有反光膜以及許多視桿細(xì)胞，就算在深水中視覺(jué)也很敏銳

食物：烏賊、魷魚(yú)、線鰻和其他小型魚(yú)類(lèi)

天敵：未知

食量：一般

生活方式：一般晝伏夜出，棲息于90～200米海域，最深可達(dá)700米

矛尾魚(yú)的視覺(jué)能力很強(qiáng)，水深和黑暗都不足以影響它們的生存，關(guān)鍵在于水溫。它們喜歡生活在14℃～ 22℃的水溫環(huán)境中，一旦水溫超過(guò)該范圍，矛尾魚(yú)就會(huì)主動(dòng)上浮或下潛以尋求最佳水溫環(huán)境。

有些科學(xué)家認(rèn)為，矛尾魚(yú)能夠隨意降低代謝率，以接近冬眠的狀態(tài)下沉到較難生存的深海處?；蛟S，這也是人們不常見(jiàn)到矛尾魚(yú)的原因之一吧！

柯?tīng)敔數(shù)募o(jì)錄片

矛尾魚(yú)身世大揭秘

約3.7億年前，水中的主要脊椎動(dòng)物是魚(yú)類(lèi)。當(dāng)時(shí)的魚(yú)類(lèi)大致可分為輻鰭魚(yú)類(lèi)和肉鰭魚(yú)類(lèi)。輻鰭魚(yú)類(lèi)用尾巴作為推進(jìn)器，用鰭承擔(dān)平衡和調(diào)整方向的重住，以適應(yīng)水中生活。肉鰭魚(yú)類(lèi)則只能用肉鰭當(dāng)“槳”，在水中“劃”行，顯得有些笨拙。

面對(duì)更善于游泳的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手輻鰭魚(yú)類(lèi)，肉鰭魚(yú)類(lèi)總顯得有些力不從心。只有旱季來(lái)臨時(shí)，后者的優(yōu)勢(shì)才會(huì)顯現(xiàn)出來(lái)。熾烈的日光炙烤著大地，輻鰭魚(yú)類(lèi)和肉鰭魚(yú)類(lèi)生活的水塘漸漸干涸了。游泳能手輻鰭魚(yú)類(lèi)只能躺在干涸的水塘里等死，“笨拙”的肉鰭魚(yú)類(lèi)卻能借助肉鰭，蹣跚爬上陸地，去尋找新的水塘。

隨著時(shí)間的流逝，肉鰭魚(yú)類(lèi)的“魚(yú)生”軌跡出現(xiàn)了180度的戲劇性轉(zhuǎn)變。

由于長(zhǎng)期競(jìng)爭(zhēng)不過(guò)輻鰭魚(yú)類(lèi)，生活在水中的肉鰭魚(yú)類(lèi)幾乎全軍覆沒(méi)，僅有極少數(shù)幸運(yùn)兒逃過(guò)一劫。矛尾魚(yú)便是幸存者之一。為了生存，它們遷移到更安全的深海里，過(guò)起了深居簡(jiǎn)出的潛伏生活。因?yàn)闈摲锰晒?，矛尾魚(yú)也被列入滅絕生物的名單，直到1938年才從名單上被劃去。

經(jīng)由漫長(zhǎng)的演化，肉鰭魚(yú)類(lèi)中出現(xiàn)了更適合陸地生活的特殊分支。與其他肉鰭魚(yú)類(lèi)相比，這些特殊分支在陸地上移動(dòng)得更自如，停留的時(shí)間也更長(zhǎng)。它們選擇在陸地生活的同時(shí)，也選擇了更為精彩的“魚(yú)生”：從魚(yú)類(lèi)演化為兩棲類(lèi)，再?gòu)膬蓷?lèi)進(jìn)化到爬行類(lèi)……最終演化成為所有陸地脊椎動(dòng)物（包括人類(lèi)）的祖先。

動(dòng)物故事會(huì)

史密斯教授的追魚(yú)行動(dòng)

1938年圣誕節(jié)前夕，一艘拖網(wǎng)漁船在南非東倫敦附近的海域捕獲了一條外形奇特的大魚(yú)。漁船回港后，這條近2米長(zhǎng)的怪魚(yú)與其他漁獲一起被堆放在碼頭上。它的主人瑞克船長(zhǎng)向眾人夸口：“世上再也找不到如此奇特的魚(yú)了！”

南非東倫敦博物館館長(zhǎng)拉蒂邁女士，正好從碼頭經(jīng)過(guò)。她注意到這條長(zhǎng)著“四肢”的怪魚(yú)，就好奇地向它的主人打聽(tīng)情況。瑞克船長(zhǎng)表示誰(shuí)也沒(méi)見(jiàn)過(guò)這種怪魚(yú)，并表示怪魚(yú)剛捕撈上來(lái)時(shí)是美麗的深藍(lán)色，后來(lái)才變成了難看的灰色。這更引起了拉蒂邁女士的興趣，她決定把這條怪魚(yú)帶回去研究。

回家后，拉蒂邁女士找出了家中所有與魚(yú)類(lèi)有關(guān)的藏書(shū)，試圖從中找出這條怪魚(yú)的來(lái)歷。但是她翻遍了所有的書(shū)，也沒(méi)能找到有用的信息。她又寄希望于藏書(shū)更豐富的圖書(shū)館。她翻遍了館藏的所有專(zhuān)業(yè)書(shū)籍和魚(yú)類(lèi)圖鑒，仍沒(méi)找到有關(guān)這條魚(yú)的任何線索。為了搞清這條怪魚(yú)的來(lái)歷，她給南非著名的魚(yú)類(lèi)學(xué)家史密斯教授發(fā)去了求助信，并附上了手繪的怪魚(yú)草圖。

當(dāng)史密斯教授看到那張草圖時(shí)，一眼就認(rèn)出這就是被科學(xué)界認(rèn)為滅絕了至少6 500萬(wàn)年的腔棘魚(yú)。他立刻給拉蒂邁女士發(fā)了電報(bào)，表示自己會(huì)馬上過(guò)去，叮囑她一定要保管好這條珍貴的腔棘魚(yú)。

史密斯教授發(fā)完電報(bào)后，立即動(dòng)身去東倫敦。當(dāng)時(shí)南非各地的路況非常差，他抵達(dá)博物館時(shí)，已是2個(gè)月后了……雖然怪魚(yú)因?yàn)楸４娌簧贫癄€，但是史密斯教授仍堅(jiān)持認(rèn)為這就是腔棘魚(yú)。他對(duì)拉蒂邁女士說(shuō)，你的發(fā)現(xiàn)會(huì)讓全世界的生物學(xué)家為之雀躍不已！

史密斯教授認(rèn)為腔棘魚(yú)可能是打開(kāi)生物進(jìn)化之謎的鑰匙，極具研究?jī)r(jià)值。他根據(jù)這條怪魚(yú)的特征為其命名“矛尾魚(yú)”，不過(guò)當(dāng)?shù)厝烁鼧?lè)意稱(chēng)它為“拉蒂邁魚(yú)”。這條矛尾魚(yú)已經(jīng)高度腐爛，無(wú)法再做進(jìn)一步的研究，必須找到新的矛尾魚(yú)才能繼續(xù)研究工作。在親自出海抓魚(yú)未果的情況下，史密斯教授決定“懸賞找魚(yú)”。他印制了大量傳單，廣為散發(fā)。傳單上不僅印有腔棘魚(yú)圖案，還印有英語(yǔ)、法語(yǔ)和葡萄牙語(yǔ)的“如有發(fā)現(xiàn)此魚(yú)者，獎(jiǎng)勵(lì)100英鎊”字樣。轟轟烈烈的找魚(yú)行動(dòng)才剛開(kāi)始，就因?yàn)榈诙问澜绱髴?zhàn)的爆發(fā)而中斷了。

“二戰(zhàn)”結(jié)束后，對(duì)腔棘魚(yú)念念不忘的史密斯教授再次啟動(dòng)了“追魚(yú)行動(dòng)”。他堅(jiān)信這條腔棘一魚(yú)一定有同伴，只是尚未被發(fā)現(xiàn)而已。時(shí)間一天天過(guò)去，腔棘魚(yú)杳無(wú)音信。史密斯教授不禁陷入了自我懷疑：莫非自己的推測(cè)是錯(cuò)的？

幾近絕望之際，史密斯教授收到來(lái)自科摩羅群島的電報(bào)。電報(bào)上說(shuō)：“我們捕到了疑似腔棘魚(yú)的魚(yú)，盼望您的到來(lái)”。為了避免重蹈覆轍，史密斯教授專(zhuān)門(mén)乘坐軍用飛機(jī)趕往科摩羅群島。這次他終于如愿見(jiàn)到了腔棘魚(yú)：為了防腐，這條身長(zhǎng)1.5米、體重約58千克的腔棘魚(yú)，不僅被注射了福爾馬林，還用鹽腌了起來(lái)。

第二條腔棘魚(yú)出現(xiàn)在1952年，距離發(fā)現(xiàn)第一條腔棘魚(yú)已經(jīng)過(guò)去了14年。起初，激動(dòng)的史密斯教授一廂情愿地認(rèn)為，新發(fā)現(xiàn)的腔棘魚(yú)不同于之前的矛尾魚(yú)，應(yīng)屬于另一個(gè)種，后來(lái)才意識(shí)到這是個(gè)“烏龍事件”。所謂“不同”，只是這條腔棘魚(yú)在捕獲時(shí)受了傷，失去了它的第一背鰭而已。

超級(jí)鏈接

隨著科技的發(fā)展，人類(lèi)能去往更遙遠(yuǎn)的海域，潛入更深的海里。也是因此，更多的腔棘魚(yú)個(gè)體進(jìn)入了人類(lèi)的視線。

1955年7月，在印度洋科摩羅群島近海150～270米的深處，德國(guó)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了至少15條這種魚(yú)。

1997年，在印尼蘇拉威西島，人們發(fā)現(xiàn)了另一種腔棘魚(yú)的近緣種，即褐色的印尼矛尾魚(yú)。

1998年7月，印度尼西亞漁民用深水鯊網(wǎng)捕撈到腔棘魚(yú)。這一地點(diǎn)距西印度洋腔棘魚(yú)群棲息地約有1萬(wàn)千米遠(yuǎn)。

2010年，一支考察隊(duì)在南非的索德瓦納灣發(fā)現(xiàn)腔棘魚(yú)。它們白天棲息在水深90—150米的洞穴中，晚上則上升到55米水深的地方覓食……