【轉載】魚石螈,有爭議的登陸先鋒

2021-01-19 小盜龍帶你入侵史前世界

今天生活在陸地上的我們,總會把「四足動物登陸」視為生命演化史上的偉大事件,畢竟沒有它們上陸發展,就不會有後來的恐龍、鳥類、哺乳動物,更不會有我們人類。而「登陸先鋒」這頂桂冠,自從19世紀以來,就常常被放在了一種貌不驚人的古生物——魚石螈頭上。




魚石螈復原圖。圖片來源:arcadiastreet.com 繪圖:Walter Mayers


魚石螈生活在距今3.67億年前~3.6億年前的泥盆紀晚期,它們的模樣、體型都有點像今天的大鯢:體長約1~1.5米,有碩大的腦袋、短小卻完整的四肢,以及拖在身後的長尾巴。根據化石顯示的骨骼結構,魚石螈應該是用肺呼吸的。儘管後來也發現了3.75億年前、長有肉鰭和肺部的「提塔利克魚」,但它們的肉鰭沒有完整的四肢骨骼,而且仍主要用鰓呼吸,不算真正的「四足動物」。


然而對於這個「先進典型」,一直有古生物學家心存疑慮。泥盆紀被稱為「魚類的時代」,魚石螈是不是太超前了呢?


肢體太弱難走路


100多年來,從歐洲西部、格陵蘭到北美大陸,都發現了魚石螈的化石,這些地方在泥盆紀都是同一塊大陸。根據這些豐富的化石材料,如今古生物學家可以用計算機技術,精確模擬魚石螈的四肢運動方式。結果發現,它們在岸上幾乎寸步難行!


原來,魚石螈雖有真正的四肢,但四肢結構還比較原始,無力把身體推離地面,做出關節彎曲、向前爬行的動作也很費力。尤其是它們的後肢又短又弱,上岸的話真的會「拖後腿」,基本沒啥用。另外魚石螈的尾椎也像魚一樣是側扁的,如果在岸上爬行太久,非磨得遍體鱗傷不可。




早先的古生物學家認為,魚石螈是最早上岸的脊椎動物,具有足夠強壯的四肢(上圖),但後來研究表明魚石螈的後肢很弱,根本無力支撐起身體,在岸上行動笨拙,因此應該主要還是水棲動物(下圖,繪圖:張鐵)。




不過也不能說,魚石螈不會上岸。它們的前肢、脊柱和肋骨都比較強壯有力,足夠在岸上支撐身體,可以用前肢拖著身子勉強往前爬;此外與頭骨相連的幾節脊椎,也變得比魚類更加靈活,成了最早的「脖子」。如果它們一輩子生活在水裡的話,是不會演化出這些骨骼結構的。


先長腿,再登陸


目前來看,魚石螈和同一時期的原始兩棲動物,仍處於從魚類向兩棲類的過渡階段。它們平時主要生活在水中,比今天的鱷魚、海鬣蜥等更依賴水,卻也有了一定的上岸活動能力。陸地對它們來說,要麼是提供食物的淺灘(比如陸上的植物殘渣、被衝上岸的腐屍),要麼是在乾旱時期,需要被迫爬上陸地,努力向附近其他水源轉移。除此之外,魚石螈們還是待在水裡更自由自在,發達的前肢在水中也能幫助划水,比用來走路方便多了。當然,它們的幼體和今天的兩棲動物一樣,應該都是在水裡生活、用鰓呼吸的。




魚石螈的頭骨,和今天的兩棲動物已經比較接近了。圖片來源:維基百科


正是從這種有限的陸地活動能力開始,魚石螈們在水陸之間開拓出了一片新的生存領域,為後來的兩棲動物、乃至所有陸生脊椎動物的演化邁出了關鍵一步。哪怕在岸上挫了點,「登陸先鋒」的稱號也算當之無愧。只不過按照一般演化規律,個頭這麼大的魚石螈,不可能是後來爬行動物、哺乳動物以及今天我們人類的直系祖先。


登陸先鋒?沒啥大不了……


實際上,把魚石螈一族捧為登陸先鋒,主要還是出於我們的「脊椎動物本位」心理。早在泥盆紀的前一個紀元——志留紀,類似蠍子、蜘蛛和蜈蚣的節肢動物就已經在陸地上生活了,比魚石螈們早了5000~6000萬年。而動物能在陸地上生存,也離不開植物的支持,裸蕨、石松這些最早登陸的植物也是在志留紀出現的。而真正「深藏功與名」的登陸老前輩,還得說是那些單細胞藻類甚至原始細菌吧……


早先的生物學課本,還把「從水生到陸生」作為生物進化的基本規律之一,今天看來也有失偏頗。一部分水生動物上岸發展,只是演化的一個方向而已,且不說還有魚龍、海龜、鯨類這些返回水中生活的呢。儘管陸地上複雜的環境、多變的氣候,確實比相對穩定的水體環境更能刺激生物演化,但如今脊椎動物中種類最多的仍是魚類,全世界的硬骨魚和軟骨魚約有3.2萬種,超過兩棲類、爬行類、鳥類和哺乳類的總和;全球大氣中的氧氣,也有近90%來自海洋藻類,陸地植物的貢獻只佔一小部分。生命在陸地上奮鬥了幾億年,從某種意義上依然是「非主流」啊!


相關焦點

  • 魚石螈的故事
    魚石螈是如何發現的,它的發現為什麼如此轟動,有什麼科學意義呢?魚石螈的發現在國際學術界和公眾中引起了極大興趣,丹麥的媒體將它呢稱為「四足魚」。魚石螈是一種仍保留了某些魚類特徵的早期兩棲類。它看起來有點像今天的蠑螈,長著一個扁平的頭,拖著一個長長的尾巴。如果光看尾巴,它更像魚,有尾鰭,有魚鱗。但魚石螈已經能夠在陸地上爬行,並能用肺直接從空氣中攝取氧氣。  根據化石所提供的信息,魚石螈體長約60~70釐米。
  • 魚石螈,布魯布魯,一隻四腳魚~
    有了脊椎,使動物們有了內在的骨骼支撐,而不再是僅靠外在的「盔甲」來防禦天敵。在水中,他們能更靈活的逃脫敵人的追捕,也能靈活的捕獲食物。在陸地上,也是因為脊椎才支撐起了動物們龐大的身軀,肆意馳騁,縱心奔騰。
  • 早期四足動物四肢與趾登陸前或已出現
    提起動物登陸,通常我們會想到泥盆紀的四足動物,而忽略了節肢動物的成員們早已在志留紀就捷足先登了。  目前所知最早登上陸地的動物是多足動物中的紐氏呼氣蟲,2004年發現於蘇格蘭志留紀晚期約4.28億年前的地層中。呼氣蟲的形態像馬陸,體長約1釐米,有原始的呼吸器官。在呼氣蟲發現前,人們所知的最古老的陸生動物是蛛形綱家族的成員,其時代為約4.19億年前。
  • 談《守望先鋒》三大爭議設計
    【17173專稿,轉載請註明出處】《守望先鋒》上線已經有一周時間了,全世界掛起了一股「屁股」的熱潮。在韓國,其網吧排行甚至擊敗了號稱韓國第一FPS的《突擊風暴》,足以證明其品質的優秀。所謂金無足赤,人無完人。
  • 誰是脊椎動物的登陸先鋒:關於迷齒兩棲類
    出品:「科學與中國」院士專家巡講團製作:中國科普博覽監製:中國科學院學部工作局 中國科學院計算機網絡信息中心迷齒兩棲類動物可以分成幾個主要的類群,第一個類群叫魚石螈目我們現在的這些從爬行動物開始,鳥類,哺乳類,羊膜動物,都是和石炭蜥目有密切的關係,它們其實是這些羊膜動物的祖先。大家最熟悉的代表——魚石螈類,是在格陵蘭發現的化石,它們生活在距今大概3億6千萬到3億7千萬年前的泥盆紀晚期,它們生活在主要是淡水的,類似於沼澤的環境當中。
  • 講好我們的地球故事之六——「魚石螈」的傳說
    果然,化石的研究結果表明,這是陸地上第一代正式從水中來到陸地上生活的動物,是生物演化進程中最早的兩棲類動物,具有魚和兩棲類動物的共同特徵,被命名為「魚石螈」。因其外形就像魚類長了四條腿,所以也有人稱其為「四足魚」。
  • 《守望先鋒》、《異度神劍》登陸 Switch,現在入坑可能是個好選擇
    《守望先鋒》、《異度神劍》登陸 Switch,現在入坑可能是個好選擇 為什麼關於任天堂的直面會總是有一些喜聞樂見企圖劇透的「舅舅黨」和「舅媽黨」?
  • 這條長有「手指」的魚,就是我們的共同祖先?
    直到泥盆紀晚期,一部分魚類開始了登陸的嘗試。魚類登陸是生命演化史上的一個重要事件,當今陸地上種類繁多的脊椎動物,包括我們人類,都是這一批登陸者的後代。從水生環境到陸生環境的轉換會遇到許多困難,而其中最重要的挑戰,就是獲得在陸地上運動的能力。
  • 朱婧汐登陸「X-CUBE」上海站 「DJ+現場表演」解鎖先鋒音樂新體驗
    ABSOLUT ® EXTRAKT(絕對 ®伏特加)與Say Yes  合力打造的概念派對"X-CUBE超級能量場",自11月以來分別登陸深圳這場持續探討銳舞文化和多元俱樂部體驗的實驗性線下音樂場景,於12月19日登陸上海。上海站的"X-CUBE超級能量場"特別邀請先鋒音樂人朱婧汐以及一眾新銳電子音樂人和視覺藝術家一起於上海44KW高能呈現。活動當晚,在X-CUBE視覺媒體藝術家打造的幻影空間內,前來體驗的觀眾沉浸在超越感官體驗的光影環境,探索夜的更多"燥"點。
  • 浪琴表 先鋒之夜,致敬當代先行者
    「先鋒精神,行無止境」浪琴表先行者系列新品發布盛典日前在上海舉行,致敬歷史上的傑出探險家。當天活動現場,浪琴表以飛行探險為靈感,打造一場融合歷史底蘊與現代設計的時計展覽。步入展區,首先映入眼帘的是歷史人物展區,阿梅莉亞·埃爾哈特、保羅-埃米爾·維克多、艾莉諾·史密斯和霍華德·休斯等傳奇探險家的事跡在這裡徐徐展開。
  • 紅黑榜:國產獨立遊戲登陸switch 天堂M日賺五千萬
    愛玩網獨家內容,轉載請註明出處。看天下遊戲大勢,評一周紅黑人生。各位易友們大家好,在這休閒而美好的周末,紅黑榜又和大家如期而至了。
  • 大猩猩變身石像鬼 《守望先鋒》官方公布周年慶新皮膚石像鬼溫斯頓
    【17173新聞報導,轉載請註明出處】《守望先鋒》的2019年周年慶將於5月22日正式開啟,在繼昨天官方公布了D.VA的青春校園新皮膚後,今日官方再度公布了周年慶新皮膚石像鬼溫斯頓
  • 紅黑榜:國產獨立遊戲登陸switch 天堂M日賺五千萬(三)
    愛玩網獨家內容,轉載請註明出處。看天下遊戲大勢,評一周紅黑人生。各位易友們大家好,在這休閒而美好的周末,紅黑榜又和大家如期而至了。
  • 本周新遊榜:《巫師3》《守望先鋒》登陸NS,PS4《大聖歸來》搶先發售
    《巫師 3:狂獵 完全版》10 月 15 日將登陸 NS 平臺,如果玩家想玩簡體中文版的話,記得一定要購買港版。 守望先鋒 傳奇版 遊戲類型:動作設計
  • 周五電影:登月先鋒
    好,今天推薦看英國科幻片《登月先鋒》,豆瓣評分7.2     劇情簡介:一個教授發明了引力隔絕液,可以讓物體脫離地球引力,於是他造個飛行艙飛向月球,成為了人類歷史第一個登陸月球的人,可沒想到月球內部竟然還有另一個先進文明,它們在得知人類的存在後,卻做出了驚人的舉動
  • 《餅乾先鋒》是怎麼做出來的? 揭秘《守望先鋒》定格動畫背後的故事
    【17173新聞報導,轉載請註明出處】前幾天《守望先鋒》出了一部叫做《餅乾先鋒》的定格動畫片,這部動畫片時長僅僅兩分多鐘,但是卻耗費了製作團隊數天的時間,其高幀率畫面和流程的打鬥效果,獲得了玩家的一致好評,不少人都好奇這部動畫片是怎麼做出來的,今天守望先鋒的官方頻道就發布了一個視頻
  • 守望先鋒日語包怎麼安裝 守望先鋒日語包安裝方法
    導 讀 守望先鋒日語包安裝方法,有許多小夥伴有很喜歡遊戲中人物們放技能說日語的聲音吧!
  • 誰是脊椎動物的登陸先鋒:什麼是兩棲動物
    作為第一批登陸的脊椎動物,兩棲動物有相當長久的發展歷史。那麼從魚類到兩棲類,究竟是怎樣一種演化過程?最初在水中遨遊的魚類又是如何長出四肢並登上陸地的呢?
  • 3.6億年前滅絕的一種魚,有一支變成了人類
    第二,有頜脊椎動物的崛起,也就是下巴的出現。第三,肉鰭魚的登陸,四肢的出現。二、無頜類:最原始的脊椎動物首先,什麼叫脊椎動物?就是有脊椎骨的動物。我們都有一個脊椎骨,有了這根脊椎骨,我們就能挺直。地球上最原始的脊椎動物,其實是一個沒有下巴的動物。它有一個嘴巴,是一個圓口。