如今人人都想要一条能带来好运的“锦鲤”,但其实3亿多年前,那条从水中慢慢爬向陆地的小鱼才是整个动物世界包括全人类的“锦鲤”。这些上岸的鱼类开枝散叶,演化成两栖类、爬行类、鸟类,以及哺乳类,包括人。那么,是什么让鱼离开熟悉的水域登上陌生的陆地?这些来自水中的鱼儿们又是如何适应陆地环境的呢?生命演化的过程间,存在着许许多多的未解之谜。
为何辗转至陆地?
环境压力是驱使鱼从水里迁移到岸上的一个原因。 当然,对于刚爬上岸的鱼类来说,也有很多食肉动物生活在陆上。但4亿年前,大海里有很多可怕的食肉动物,陆地上却没有多少威胁,或许这使得鱼类慢慢地迁移进化到陆地上。
此外,2017年西北大学学者提出,看到远方也许是鱼类离开海洋的助力之一。根据化石资料,在鱼类登陆的过程中,眼部结构的改变让它们越来越多地享用到视觉带来的好处。如果一只动物只能看到附近的事物,这意味着它们大部分行为只是对即将发生的刺激做出反应,而看到更远的地方,让复杂决定的出现成为可能。如何能更有效地攻击猎物、躲避捕食者的突袭,爬上陆地或许是水下生命作出的一个决定。
凭啥能够离开水?
鱼类爬上陆地的过程发生在志留纪到泥盆纪之间,也就是4.2亿年前至3.6亿年前。
首先是有颌鱼类的出现。这意味着它们可以主动捕食了, 随着时间的流逝,有颌鱼类中的重要一支演化成了硬骨鱼类。 硬骨鱼类有一支叫做肉鳍鱼类,这支鱼类的偶鳍(成对的肉鳍)中有内骨骼,肉鳍的内骨骼非常重要,没有它们,鱼类就不能支撑自己的身体,也就难以上陆。而且它们还是四足动物四肢的前身。肉鳍鱼有很多不同类型,但最后只有一支成功爬上陆地,形成了现在的四足动物。
最早从哪里上岸?
从志留纪到泥盆纪,鱼类登陆历经上百万年。然而鱼类最早在什么地方登上陆地还是未解之谜。目前发现的证据表明,最早的四足动物的脚印化石位于在波兰中泥盆世早期的地层中,距今约3.97亿年前。泥盆纪四足动物化石分布主要集中在欧洲和北极圈,尤其是东格陵兰岛附近。
2009年,科学家在云南发现了迄今世界上最古老、保存最完整的有颌类化石——梦幻鬼鱼;2013年,科学家又发现了初始全颌鱼。它有着一张硬骨鱼的典型面部,但身体却是盾皮鱼类。
这些研究表明,从志留纪到泥盆纪中期的漫长时间里,中国有颌脊椎动物化石的形态比其他地方同期的化石都要原始一些,并且多样性极高。也有假说认为,欧洲地区发现的早期四足动物是从中国迁移、扩散过去的,但由于目前化石记录很不完整,对此尚无定论。