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4亿年前它们与人类祖先争斗,如今只能在非洲老哥的饭桌上挣扎

已有 1257 次阅读 2019-9-8 14:18 |系统分类:科普集锦

4亿年前它们与人类祖先争斗,如今只能在非洲老哥的饭桌上挣扎



鱼儿离开了水很快就活不成了。然而就有一种鱼在没有水的情况下还能通过休眠苟活四年。等到有水时,它们就能重获新生了。

之所以它们做到这一点,是因为它们拥有跟人类同源的肺,因而叫做肺鱼。而拥有像四足动物那样行走的腹鳍,更是使它们成为包括人类在内的陆地脊椎动物祖先的有力竞争者。


然而,肺鱼怎么都没料到,四亿年后居然变成了非洲老哥的盘中餐。


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一条淡水鱼能活多久呢?目前的答案是90年以上,该记录正是肺鱼所创下的。2017年2月初,世界上最长寿的鱼在芝加哥水族馆离世,至少超过90多岁。它是一条被称为“老爷爷”的澳洲肺鱼,生前有上亿人看过它。

实际上,肺鱼的寿命很长,正常情况下能活100年左右。同时它也是地球上仍活着的最古老脊椎动物之一,已存在地球超过4亿年,是名副其实的“活化石”。


目前来说,肺鱼是肉鳍鱼亚纲肺鱼总目的鱼类统称,它可分为澳洲肺鱼、美洲肺鱼和非洲肺鱼。


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世界上最长寿的淡水鱼

其实在距今2亿多年前,肺鱼分布广泛,种类繁多。可由于环境等原因,大多数种类都灭绝了,只留下了这三种。古往今来,关于肺鱼的传说有不少,其中最常见的是非洲肺鱼能沿着河床行走。但人们一直认为只是传说而已,可能是因为肺鱼身上那长长的、呈丝状的鳍带来的错觉。

正是这些特有的鳍,让它们在水底游来游去的时候,就好似在陆地上走路一样。然而有趣的是,现代就有研究者用摄影机拍到了非洲肺鱼在实验室水箱里行走的镜头。


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研究结果发现,非洲肺鱼完全能够利用腹鳍支撑身体并向前行走。不仅如此,在行走过程中,它还能和四足动物一样交替使用两个后肢,堪称会走路的鱼。


那么,为什么非洲肺鱼能有如此矫健的身姿呢?有研究者认为是因为水中的重力较小。与此同时,它还能通过用肺呼吸提高自身浮力,从而减轻“腿”受到的压力。

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除了在水中行走以外,肺鱼最独特的地方在于,它们同时运用两种呼吸系统。也就是,它们不仅能像其他鱼类那样用鳃呼吸,还能靠肺在空气中直接进行呼吸。


我们知道绝大多数鱼离开了水就会被渴死。因为它们只能通过鳃从水中获取氧气,进行呼吸。虽然有少数鱼也能在陆地上呼吸,但只是进行了简单的结构调整。比如弹涂鱼的头部有一个可以储水的鳃腔。当它们离开水时,会把鳃腔存满水,以便陆上呼吸。


相比之下,肺鱼则更加高级,直接进化出和哺乳动物同源的肺。它的肺上面被细分为许多较小的气囊,能充分进行气体交换。大多数现存的肺鱼有两个肺,但澳大利亚肺鱼只有一个。


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解剖肺鱼的肺部侧面

而在现存的肺鱼中,澳大利亚肺鱼是能通过它的鳃呼吸,跟普通鱼类呼吸的过程基本一致。而在其他物种中,由于鳃太过萎缩,无法进行充分的气体交换,需要两者协同工作来进行呼吸。


一旦夏天干旱的季节,肺鱼的肺更是发挥着不可替代的作用。找不到水的肺鱼就将自己藏匿于淤泥之中,相当于勇敢地将自己活埋了,只是在某个很小的地方开一个呼吸孔。


这样一来,它们的身体就能保持湿润,在泥中继续生存。等到雨季来临时,肺鱼的泥土被冲走了,就又能重新回到有水的地方,继续活下去了。肺鱼这一特点也称人类称之为“夏眠”。


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既能用腹鳍行走又能用肺呼吸的非洲肺鱼,也成为了陆地四足动物祖先的有力竞争者。更重要的是,它还拥有内鼻孔,一种决定古鱼类能否进化成四足动物的关键性特征。

是的,肺鱼是具有内鼻孔的,它的鼻孔内侧能和口腔联通在一起。作为一种进化的性状,内鼻孔的出现打通了鼻孔和喉的通道,使得喉和肺能经由鼻孔获取空气。这也是为什么肺鱼能直接用肺进行呼吸。

对于现代鱼类而言,它们的鼻孔往往都长在外面,并不存在内鼻孔。当水流从前面的外鼻孔流进,流经嗅囊之后,就直接从后面的外鼻孔流出。这样一来,它们的鼻孔并没有呼吸作用,顶多充当嗅觉。


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现在鱼类的鼻孔

然而我们知道陆地上的四足动物都是用肺呼吸的。因此,它必须要有与外鼻孔相通的内鼻孔,这样才能使外面的空气顺利地进入到肺,保证动物对氧气的需要。


所以要想让鱼类进化到陆生脊椎动物的话,就得存在一种鱼可以不用鳃直接呼吸。这也是为什么内鼻孔是决定古鱼类能否进化成四足动物的关键特征。

自达尔文时代以来,很多人认为包括人在内的四足动物是由水中脊椎动物鱼类逐步进化过来的。可问题是,究竟哪一种鱼才是陆地脊椎动物的祖先?几个世纪以来,科学家为此争论不休。

直到瑞典古生物学家雅尔维克提出了总鳍鱼类就是四肢动物的祖先的观点,才算有了初步进展。可肉鳍鱼下有腔棘鱼纲及肺鱼四足纲。它们中谁才是真正进化成四足动物的呢?却至今没有定论。


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如今看来,肺鱼似乎又略胜一筹。就有科学家发现肺鱼含氧血液与低氧血液是分开输送的,与我们的哺乳动物类似。

不只如此,科学家在研究肺鱼骨头的形成时惊讶的发现,肺鱼骨头的形成与人类早期四肢的形成有相似之处。比如离开身体最近的是一根骨头,然后是两根骨头,在骨头顶端有很多小分支,这些小分支再往外扩展就形成了我们所称的鳍,而鳍的骨头看上去像人类的手指或脚趾骨。


然而,我国古生物学家张弥曼对各种总鳍鱼类化石进行对比研究后,认为总鳍鱼类的内鼻孔不是我们哺乳动物的那种内鼻孔,也动摇了总鳍鱼是四足动物祖先的地位。因此究竟肺鱼是不是四足动物的祖先,还是存在一定争议的。

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伴随着对肺鱼研究的深入,科学家也揭开了更多关于肺鱼的秘密。比如科学家就发现非洲肺鱼在没有水和食物的情况下,能休眠3到5年。

当有河水进来时它们就能重获新生了。在这个过程中,它们的生物钟似乎慢了下来,不再进食,消耗能量极低。这种休眠现象一直吸引着科学家们,他们希望有朝一日人类也能休眠。这能让人类未来进行超长距离的太空旅行或者为医学抢救赢得时间。

需要注意的是,非洲肺鱼能休眠数年都是在实验室下进行的。而在普通的生活环境中,它平均休眠6个月左右。


4亿年前它们与人类祖先争斗,如今只能在非洲老哥的饭桌上挣扎



休眠状态下的非洲肺鱼

然而科学家却意外发现,当地的土著人机智利用肺鱼的特点来制作美食。每到旱季的时候,他们就会去到肺鱼生活的沼泽地,并从泥土里翻出正在夏眠的肺鱼。


他们轻而易举地将肺鱼捉住后,并不急着将肺鱼煮着吃,而是先用一盆清水将肺鱼养几天。等肺鱼将体内的脏东西都排出后,再将它放在早就用白水以及各种调料和好的面糊里。

4亿年前它们与人类祖先争斗,如今只能在非洲老哥的饭桌上挣扎



此时,肺鱼又以为旱季到了,便将面糊当成泥土把自己包裹起来。此时,土著人便趁机将熟睡中的它们连同面糊一起,放在大火上烤来吃,其肉质鲜嫩味道甜美,是不可多得的人间美味。

肺鱼怎么能想到,花了几亿年进化出的“夏眠”模式,最后还是沦为满足人类口腹之欲的工具。


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Fish that snoozes for YEARS without any food or water could help scientists crack suspended animation in humans By JACK MILLNER FOR MAILONLINE PUBLISHED: 07:57 EDT, 17 August 2015 | UPDATED: 09:47 EDT, 17 August 2015

Lungfish.Wikipedia.on 20 July 2019, at 18:45 (UTC).

Carroll, R. L. 1988. Vertebrate Paleontology and Evolution. New York: W. H. Freeman. Chang, M.-M. & X. Yu, 1984.

非洲肺鱼可能为进化关键环节 作者:Melina Hale 来源:PNAS 发布时间:2011-12-19 11:18:48

王俊卿.总鳍鱼是四足动物的祖先吗?[J].海洋世界,1996(08):13.

风涛,赵野木.总鳍鱼是怎样上陆的?[J].化石,1975(02):13-14.

世界最长寿鱼离世:90余岁高龄1亿人看过他_环球网 2017年2月7日




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