魚類起源與演化

2020-12-05 騰訊網

魚類，幾乎棲居於地球上所有的水生環境，從淡水的湖泊、河流到鹹水的大海和大洋。作為最古老的脊椎動物，魚類也是最低等的脊椎動物，那麼脊椎動物的祖先是什麼？他們又經歷了怎樣的演化變成了魚類的呢？

脊椎動物動物起源

生物學家們利用比較解剖學和胚胎學來推測分析提出了許多不同脊椎動物起源的假說。（1）環節動物說——脊椎動物和環形動物有很多相似點：都是兩側對稱和分節的，都有分節的排洩器官和發達的體腔，都是密閉式的循環系統，環節動物的腹神經管和脊椎動物的背神經管位置相同，心臟和血流的方向相同。（2）棘皮動物說——棘皮動物通過體腔囊法形成體腔，屬於後口動物，此種發育方式和脊椎動物是相類似的 （3）原始無頭類——科學家依據現有的理論和已發現的化石情況，推想出脊索動物的祖先應該是一種蠕蟲狀後口動物，它們具有脊索。背神經管和鰓裂，而脊椎動物的祖先就是由原始無頭類主幹演化而來的原始有頭類。

擬似魚類的脊椎動物

現在的古生物研究者們一般認為海口魚。海口魚化石實在雲南的澄江生物群中被發現的，大約生活在寒武紀時期，是至今發覺的最古老的擬似魚類，作為世界上已知的最古老的脊椎動物，海口魚化石的發現將科學家原本預測的有關脊椎動物出現的時間提前到距今約5億年，對古生物學及動物源流學說的發展產生了極為重要的影響。

原始魚類的進化

原始魚類指的就是無頜類魚種。無頜魚類大約出現在奧陶紀，它們像魚卻不能稱之為魚。這些魚的脊椎呈圓柱狀，沒有上下頜；起源於內胚層的鰓呈囊狀，因此又被成為囊鰓類。無頜魚類大多數生活在水中，因為身體想魚形動物，所以被稱為無頜魚類，一般情況下我們將之分為盲鰻綱、七鰓鰻綱和鰭甲魚綱。儘管在志留紀和泥盆紀時無頜類種類繁多，但只有七鰓鰻和八目鰻能倖存至今。

現代魚類的進化

有頜魚類是現代魚類的祖先。上下頜的出現，可以使它們的嘴巴張開，其形態表現為強壯的骨板，形成了剪刀式的銳利刀刃，大大提高了其進食能力。大多數有頜魚類都有胸鰭和腹鰭。有頜魚類的骨骼較為發達，成體脊索退化，出現脊椎。一般來說，有頜魚類主要分為盾皮魚綱、軟骨魚綱、棘魚綱和硬骨魚綱，其中盾皮魚綱和棘魚綱已經滅絕，只能看到化石種。

盾皮魚類的進化

盾皮魚類大約生活在志留紀到泥盆紀時期，共繁衍了約7000萬年，盾皮魚類是最早的有頜魚類，頭部和胸部覆蓋骨甲，故得名，它們的頜是由頭部兩側支撐鰓的弓狀骨演化而來。中國的盾皮魚化石較為豐富，主要是節甲魚類、胴甲魚類和瓣甲魚類盾皮魚是泥盆紀最有優勢的水生脊椎動物，許多盾皮魚是掠食動者，因為骨甲太重一般生活在海洋底部；節甲魚類誰給你匯總愛中上層水域。一般認為盾皮魚類是在與新進化出的硬骨魚和鯊魚的競爭中衰弱並滅絕的，但也有認為是地球環境急劇變化導致其種群最終從地球消失的。

軟骨魚類的進化

軟骨魚是現存魚類中最低級的一個類群，且絕大多數生活在海洋之中，如鯊類和鰩類。迄今為止在全世界範圍內已知的軟骨魚類有200多種，其中我國就有100多種。科學家在距今4.5億年的志留紀地層中就已經發現了最早的軟骨魚類化石，並確定至今仍有軟骨魚類的存在。軟骨魚類骨骼全部有軟骨組成，體背盾鱗或無鱗；鰓裂每側5~7個分別開口於體外；雄性的腹鰭裡面具有鰭腳；尾期呈歪尾型；腸具有螺旋瓣；無鰾；生殖方式是體內受精，卵生、卵胎生或胎生。

棘魚綱的進化

棘魚綱是一類早已滅絕、僅存於古生代的最早的有頜魚類，在漫長的歷史演化過程中形成了兩大主支——真口魚類和板鰓類。而棘魚類和硬骨魚類共同組成了真口魚類，它們有著共同的祖先，在真口魚類中代表了兩條獨立的進化路線。

棘魚類通常是較小的魚，長度很少超過20cm，體長僅是幾釐米的小魚，如梯棘魚（Climatius）。棘魚具有形似鰵魚（鱈魚通稱）的外形；除了尾鰭以外所有的鰭的前方都具有棘刺，這也是棘魚的來源，根據現已發掘的化石記錄可知，棘魚類最早是發現於志留紀並在早二疊紀滅亡。

硬骨魚類的進化

硬骨魚類是脊椎動物演化之樹毫無爭議的主幹。硬骨魚類很早就分化出兩大支系，即肉鰭魚類和輻鰭魚類，它們分別徵服了地球的陸地和水域。大約在3.8億年前的晚泥盆世，肉鰭魚類開始登上陸地，演化出包括人類在內的所有陸地脊椎動物，即四足動物。

輻鰭魚類最早出現在距今約3.8億年的泥盆紀中期，經過軟骨硬鱗類（部分軟骨、斜方鱗、明顯歪尾）、全骨魚類（部分軟骨、斜方鱗、輕歪尾）和真骨魚類（硬骨、圓鱗、正型尾）三個階段的生物演化過程，才進化為現代魚類。

肉鰭魚類則包括總鰭魚和肺魚兩種，而鰭魚又分為空棘魚類和扇鰭魚類兩種。拉蒂邁魚是空棘魚類唯一的現生代表，而扇鰭魚類全部為化石種類。

資料來源：

【1】《奇妙的魚類世界》

【2】《魚類的崛起：5億年的進化》

【3】《The Evolutionof Fish: The Backbone to Life as We Know It》

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