腔棘鱼:比恐龙更古老的“活化石”

2018-08-03 09:54马晓惠
百科探秘·海底世界 2018年5期
关键词:活化石陆地史密斯

马晓惠

腔棘鱼:从鱼类向两栖类进化的重要物证

腔棘鱼又称“空棘鱼”,因脊柱中空而得名。人们最早见到它还是一块泥盆纪中期的化石,曾广泛分布于古新世及中新世的不同水体中。这意味着,腔棘鱼比大名鼎鼎的恐龙还要古老。

腔棘鱼是肉鳍鱼纲腔棘鱼目的鱼类,包含了最古老的有颔下门分支。它们的共同特征是胸鳍和臀鳍都是肉质的,尾巴和背鳍分叉成三叶,脊索延伸至中叶。它的颅骨前端有一种被称为“吻部器官”的特殊感电器。科学家认为这是用来感知猎物以及平衡身体的。

几亿年前,总鳍鱼类离开了熟悉的水域,爬上陆地生活,并由此演化出丰富多样的陆地动物。腔棘鱼作为总鳍鱼家族成员之一,是鱼类向两栖类进化的重要物证,对研究生物演化具有不可替代的作用。

名词解释

泥盆纪:距今4.05亿年—3.5亿年。该时期内,脊椎动物进入飞跃发展时期,鱼形动物的数量和种类增多,现代鱼类——硬骨鱼开始出现。正是因此,泥盆纪被称为“鱼类时代”。

古新世:距今6 500万年—5 300万年。沧龙灭绝后,该时期一度成为巨型鲨鱼的天下,而在陆地上则出现了有蹄类和踝节类。一种白垩纪小鲨鱼躲过第五次大灭绝。作为巨齿鲨和大白鲨的共同祖先,它的存在影响了未来海洋的格局。

中新世:距今2 330万年—530万年,这也是喜马拉雅山脉隆起的主要时期。该时期内,动植物已相当“现代化”:哺乳动物和鸟类已经确立了地位,鲸、海豹和海藻开始扩张到其他地区。

矛尾鱼:被时间遗忘的“沧海遗珠”

在过去很长时间里,科学家都以为腔棘鱼最晚在白垩纪末就已全部灭绝。1938年,渔民在南非海域发现了一种奇怪的蓝鱼,因其尾巴形状似矛,故命名为“矛尾鱼”。研究发现,这条被捕获的蓝鱼竟然是“已灭绝”的腔棘鱼家族成员。

1997年,在印尼蘇拉威西岛又发现了一种奇特的鱼。这种鱼的外形酷似矛尾鱼,不同的是体色呈褐色。经DNA测试后发现,这种鱼与之前发现的矛尾鱼在基因上有所不同,应该是矛尾鱼的另一个种。而分子分析则表明,这两个种的分支时间大约在4000万年~3000万年前。这种新发现的鱼被命名为“印尼矛尾鱼”,而之前发现的那条则更名为“西印度洋矛尾鱼”。与其他腔棘鱼相比,出现在三叠纪(距今约2.5亿年前)的矛尾鱼更为年轻。矛尾鱼与已发现的腔棘鱼化石在构造上有许多相似之处,因而被称为“活化石”。

信不信由你

在泥盆纪至白垩纪末间,分布着很多不同种类的腔棘鱼化石,却始终没有矛尾鱼化石的踪影。科学家推测,这是因为浅水区的腔棘鱼化石更容易被发现,而深水区的化石却很少被发现的缘故。众所周知,矛尾鱼生活在深海区。或许,这就是世上“没有”矛尾鱼化石的原因吧!

腔棘鱼

中文学名:矛尾鱼

别名:腔棘鱼、空棘鱼、拉蒂迈鱼

所属科属:矛尾鱼科/矛尾鱼属

分布:南非及东非海域(西印度洋矛尾鱼);印尼苏拉维西岛附近海域(印尼矛尾鱼)

种类:现存1属2种

外貌:身体呈长梭状,体格粗壮,体表覆盖着大而圆的鳞片;头大口宽,下颌间有1对很大的嗜板;偶鳍有肉叶,尾鳍有三叶,中间叶突出,呈矛状,鳍上也有鳞片覆盖

体形:可达2米。

西印度洋矛尾鱼的体形更娇小,体重为90千克;印尼矛尾鱼的体形更粗壮,体重可达110千岁

寿命:80—100岁

性情:温和

特殊技能:眼睛里有反光膜以及许多视杆细胞,就算在深水中视觉也很敏锐

食物:乌贼、鱿鱼、线鳗和其他小型鱼类

天敌:未知

食量:一般

生活方式:一般昼伏夜出,栖息于90~200米海域,最深可达700米

矛尾鱼的视觉能力很强,水深和黑暗都不足以影响它们的生存,关键在于水温。它们喜欢生活在14℃~ 22℃的水温环境中,一旦水温超过该范围,矛尾鱼就会主动上浮或下潜以寻求最佳水温环境。

有些科学家认为,矛尾鱼能够随意降低代谢率,以接近冬眠的状态下沉到较难生存的深海处。或许,这也是人们不常见到矛尾鱼的原因之一吧!

柯爷爷的纪录片

矛尾鱼身世大揭秘

约3.7亿年前,水中的主要脊椎动物是鱼类。当时的鱼类大致可分为辐鳍鱼类和肉鳍鱼类。辐鳍鱼类用尾巴作为推进器,用鳍承担平衡和调整方向的重住,以适应水中生活。肉鳍鱼类则只能用肉鳍当“桨”,在水中“划”行,显得有些笨拙。

面对更善于游泳的竞争对手辐鳍鱼类,肉鳍鱼类总显得有些力不从心。只有旱季来临时,后者的优势才会显现出来。炽烈的日光炙烤着大地,辐鳍鱼类和肉鳍鱼类生活的水塘渐渐干涸了。游泳能手辐鳍鱼类只能躺在干涸的水塘里等死,“笨拙”的肉鳍鱼类却能借助肉鳍,蹒跚爬上陆地,去寻找新的水塘。

随着时间的流逝,肉鳍鱼类的“鱼生”轨迹出现了180度的戏剧性转变。

由于长期竞争不过辐鳍鱼类,生活在水中的肉鳍鱼类几乎全军覆没,仅有极少数幸运儿逃过一劫。矛尾鱼便是幸存者之一。为了生存,它们迁移到更安全的深海里,过起了深居简出的潜伏生活。因为潜伏得太成功,矛尾鱼也被列入灭绝生物的名单,直到1938年才从名单上被划去。

经由漫长的演化,肉鳍鱼类中出现了更适合陆地生活的特殊分支。与其他肉鳍鱼类相比,这些特殊分支在陆地上移动得更自如,停留的时间也更长。它们选择在陆地生活的同时,也选择了更为精彩的“鱼生”:从鱼类演化为两栖类,再从两栖类进化到爬行类……最终演化成为所有陆地脊椎动物(包括人类)的祖先。

动物故事会

史密斯教授的追鱼行动

1938年圣诞节前夕,一艘拖网渔船在南非东伦敦附近的海域捕获了一条外形奇特的大鱼。渔船回港后,这条近2米长的怪鱼与其他渔获一起被堆放在码头上。它的主人瑞克船长向众人夸口:“世上再也找不到如此奇特的鱼了!”

南非东伦敦博物馆馆长拉蒂迈女士,正好从码头经过。她注意到这条长着“四肢”的怪鱼,就好奇地向它的主人打听情况。瑞克船长表示谁也没见过这种怪鱼,并表示怪鱼刚捕捞上来时是美丽的深蓝色,后来才变成了难看的灰色。这更引起了拉蒂迈女士的兴趣,她决定把这条怪鱼带回去研究。

回家后,拉蒂迈女士找出了家中所有与鱼类有关的藏书,试图从中找出这条怪鱼的来历。但是她翻遍了所有的书,也没能找到有用的信息。她又寄希望于藏书更丰富的图書馆。她翻遍了馆藏的所有专业书籍和鱼类图鉴,仍没找到有关这条鱼的任何线索。为了搞清这条怪鱼的来历,她给南非著名的鱼类学家史密斯教授发去了求助信,并附上了手绘的怪鱼草图。

当史密斯教授看到那张草图时,一眼就认出这就是被科学界认为灭绝了至少6 500万年的腔棘鱼。他立刻给拉蒂迈女士发了电报,表示自己会马上过去,叮嘱她一定要保管好这条珍贵的腔棘鱼。

史密斯教授发完电报后,立即动身去东伦敦。当时南非各地的路况非常差,他抵达博物馆时,已是2个月后了……虽然怪鱼因为保存不善而腐烂,但是史密斯教授仍坚持认为这就是腔棘鱼。他对拉蒂迈女士说,你的发现会让全世界的生物学家为之雀跃不已!

史密斯教授认为腔棘鱼可能是打开生物进化之谜的钥匙,极具研究价值。他根据这条怪鱼的特征为其命名“矛尾鱼”,不过当地人更乐意称它为“拉蒂迈鱼”。这条矛尾鱼已经高度腐烂,无法再做进一步的研究,必须找到新的矛尾鱼才能继续研究工作。在亲自出海抓鱼未果的情况下,史密斯教授决定“悬赏找鱼”。他印制了大量传单,广为散发。传单上不仅印有腔棘鱼图案,还印有英语、法语和葡萄牙语的“如有发现此鱼者,奖励100英镑”字样。轰轰烈烈的找鱼行动才刚开始,就因为第二次世界大战的爆发而中断了。

“二战”结束后,对腔棘鱼念念不忘的史密斯教授再次启动了“追鱼行动”。他坚信这条腔棘一鱼一定有同伴,只是尚未被发现而已。时间一天天过去,腔棘鱼杳无音信。史密斯教授不禁陷入了自我怀疑:莫非自己的推测是错的?

几近绝望之际,史密斯教授收到来自科摩罗群岛的电报。电报上说:“我们捕到了疑似腔棘鱼的鱼,盼望您的到来”。为了避免重蹈覆辙,史密斯教授专门乘坐军用飞机赶往科摩罗群岛。这次他终于如愿见到了腔棘鱼:为了防腐,这条身长1.5米、体重约58千克的腔棘鱼,不仅被注射了福尔马林,还用盐腌了起来。

第二条腔棘鱼出现在1952年,距离发现第一条腔棘鱼已经过去了14年。起初,激动的史密斯教授一厢情愿地认为,新发现的腔棘鱼不同于之前的矛尾鱼,应属于另一个种,后来才意识到这是个“乌龙事件”。所谓“不同”,只是这条腔棘鱼在捕获时受了伤,失去了它的第一背鳍而已。

超级链接

随着科技的发展,人类能去往更遥远的海域,潜入更深的海里。也是因此,更多的腔棘鱼个体进入了人类的视线。

1955年7月,在印度洋科摩罗群岛近海150~270米的深处,德国科学家发现了至少15条这种鱼。

1997年,在印尼苏拉威西岛,人们发现了另一种腔棘鱼的近缘种,即褐色的印尼矛尾鱼。

1998年7月,印度尼西亚渔民用深水鲨网捕捞到腔棘鱼。这一地点距西印度洋腔棘鱼群栖息地约有1万千米远。

2010年,一支考察队在南非的索德瓦纳湾发现腔棘鱼。它们白天栖息在水深90—150米的洞穴中,晚上则上升到55米水深的地方觅食……

猜你喜欢
活化石陆地史密斯
最早登上陆地的脊椎动物
课例
海底活化石
蓝血的活化石
我只是稍微帮帮她
我只是稍微帮帮她
千万别找人事部
千万别找人事部
治病强身的百字经:《陆地仙经》