5亿年的鱼类进化史

与恐龙、猛犸象和剑齿猫相比,鱼类的进化似乎并不那么有趣——直到你意识到,如果不是史前鱼类,恐龙、猛犸象和剑齿猫是不可能存在的。作为地球上最早的脊椎动物,鱼提供了基本的“身体计划”,随后经过了数亿年的进化:换句话说,你的曾曾曾曾祖母(乘以十亿)是泥盆纪时期的一条温顺的小鱼。(这是一个史前鱼类图片和简介的画廊,以及十种最近灭绝的鱼类的列表。)...

与恐龙、猛犸象和剑齿猫相比,鱼类的进化似乎并不那么有趣——直到你意识到,如果不是史前鱼类,恐龙、猛犸象和剑齿猫是不可能存在的。作为地球上最早的脊椎动物,鱼提供了基本的“身体计划”,随后经过了数亿年的进化:换句话说,你的曾曾曾曾祖母(乘以十亿)是泥盆纪时期的一条温顺的小鱼。(这是一个史前鱼类图片和简介的画廊,以及十种最近灭绝的鱼类的列表。)

The fish fossil Priscacara clivosa found in Wyoming (probably Green River Formation). It lived in the Early Eocene (50 million years ago).

最早的脊椎动物:皮卡亚和巴氏脊椎动物

尽管大多数古生物学家都不承认它们是真正的鱼类,但在化石记录中留下印象的第一批鱼类类生物出现在大约5.3亿年前的中寒武世时期。其中最著名的是皮凯亚,它看起来更像一条蠕虫而不是一条鱼,但它有四个特征对后来的鱼类(和脊椎动物)进化至关重要:头部与尾部不同,两侧对称(身体左侧看起来像右侧),V形肌肉,最重要的是,沿着身体长度的神经索。因为这根绳子不受骨骼或软骨管的保护,从技术上讲,皮卡亚是一种“脊索动物”,而不是脊椎动物,但它仍然是脊椎动物家族的根。

另外两种寒武纪原始鱼类比皮卡亚更健壮。海口鱼被一些专家认为是最早的无颌鱼——至少那些不太担心它缺乏钙化脊骨的专家是这样认为的。这种一英寸长的生物的鳍沿身体的顶部和底部延伸。类似的Myllokunmingia比Pikaia或Haikouichthys略短,它也有袋状鳃和(可能)由软骨制成的头骨。(其他类似鱼类的生物可能比这三个属早了数千万年;不幸的是,它们没有留下任何化石遗迹。)

无颌鱼类的进化

在奥陶纪和志留纪时期——从4.9亿年前到4.1亿年前——世界的海洋、湖泊和河流以无颌鱼类为主,之所以这样命名是因为它们缺乏下颚(因此也没有能力吃掉大型猎物)。在它们名字的第二部分,你可以通过“-aspis”(希腊语中“盾牌”的意思)认出大多数史前鱼类,这暗示了这些早期脊椎动物的第二个主要特征:它们的头部覆盖着坚硬的骨甲板。

奥陶纪时期最著名的无颚鱼类是阿斯特拉斯皮和阿蓝达斯皮,这是一种6英寸长、大头、无鳍、类似巨型蝌蚪的鱼。这两个物种都是在浅水中以底食为生,在水面上缓慢蠕动,吸食小动物和其他海洋生物的排泄物。它们的志留纪后代拥有相同的体型,重要的是增加了分叉的尾鳍,这使它们具有更大的机动性。

如果“-aspis”鱼是当时最先进的脊椎动物,为什么它们的头部覆盖着笨重的、非水动力的盔甲?答案是,数亿年前,脊椎动物远非地球海洋中的主要生命形式,而这些早期鱼类需要一种抵御巨型“海蝎”和其他大型节肢动物的手段。

大裂口:裂片鳍鱼、鳐鳍鱼和盾形目鱼

大约4.2亿年前的泥盆纪开始时,史前鱼类的进化分为两个方向(或三个方向,取决于你如何计算它们)。其中一个进展是出现了被称为placoderms(“板皮”)的有颚鱼类,这是最早发现的一个例子,它是Entelognathus。这些鱼实际上更大,种类更丰富,有真正的下颚,最著名的属是30英尺长的Dunkleosteus,它是有史以来最大的鱼类之一。

也许是因为它们动作缓慢,动作笨拙,在泥盆纪末期,石板鱼消失了,被另外两个新进化的下颌鱼家族所超越:软骨鱼类(有软骨骨骼的鱼)和骨鱼类(有骨骨骼的鱼)。软骨鱼类包括史前鲨鱼,它们继续在进化史上撕裂自己的血路。同时,骨鳞鱼又分为两类:放线鳍鱼和肉鳍鱼。

雷鳍鱼,叶鳍鱼,谁在乎?是的,你知道:泥盆纪时期的叶鳍鱼类,如Panderichthys和Eusthenopteron,有一个独特的鳍结构,使它们能够进化成第一个四足动物——众所周知的“鱼离开水”,是包括人类在内的所有陆生脊椎动物的祖先。鳐鳍鱼留在水中,但后来成为最成功的脊椎动物:今天,有成千上万种鳐鳍鱼,使它们成为地球上种类最多、数量最多的脊椎动物(最早的鳐鳍鱼包括Saurichthys和Cheirolepis)。

中生代的巨鱼

如果不提到三叠纪、侏罗纪和白垩纪时期的巨型“恐龙鱼”(尽管这些鱼的数量不如它们的巨型恐龙表亲那么多),任何鱼类的历史都是不完整的。这些巨兽中最著名的是侏罗纪的利兹鱼,经过一些改造后,它们的身长达到了惊人的70英尺,白垩纪的西法克提努斯“只有”大约20英尺长,但至少有更强健的饮食(与利兹鱼以浮游生物和磷虾为食相比,其他鱼类)。另一种新的鱼类是Bonnerichthys,这是另一种大型的白垩纪鱼类,以微小的原生动物为食。

不过,请记住,对于像利兹鱼这样的每一种“恐龙鱼”,都有十几种较小的史前鱼类,它们对古生物学家同样感兴趣。这个名单几乎是无穷无尽的,但例子包括双翅目(一种古老的肺鱼)、Enchodus(也被称为“剑齿鲱鱼”)、史前的拉比鱼Ischyodus,以及小型但多产的Knightia,它生产了如此多的化石,你可以用不到一百美元的价格买到自己的。

  • 发表于 2021-09-24 21:01
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  • 分类:生物

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