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也許在許多人看來,魚都是一樣的嘴臉,隻有好吃和難吃的區別。然而,“魚”這個(ge) 字,(很不精確地)包含了脊椎動物裏種類最多,曆史最悠久的類群。如果把脊椎動物的演化史比作一棵大樹,它的根基和大部分接近主幹的樹枝都被“魚”所占據,而兩(liang) 棲動物、爬行動物、鳥以及哺乳動物都擠在一個(ge) 靠上的分枝上。

脊椎動物的分類樹,我們(men) 稱為(wei) “魚”的動物占據了大部分空間 | Kei Yamamoto et al. / Development Growth and Regeneration (2017)
嘴不一定用來吃飯
今天的故事要從(cong) 一類特別的魚說起——古老的無頜總綱Agnatha。“無頜”,顧名思義(yi) ,它們(men) 沒有鉸鏈狀開合的下頜骨,自然不能咀嚼撕咬。原始的無頜總綱的魚靠著魚鰓濾食汲取營養(yang) ,簡單地說,水流從(cong) 前端的鰓裂孔進入它們(men) 的身體(ti) ,接著圓滾滾的身體(ti) 通過伸縮把水流從(cong) 兩(liang) 側(ce) 的鰓孔排出,而細小的食物顆粒就被中間的鰓腔停留收集。現代也有一些魚使用鰓來濾食。
七鰓鰻,生存到今天的少數無頜總綱魚類之一 | pixnio
然而隨著演化的進行,中奧陶世晚期,無頜總綱裏出現了甲胄魚類Ostracoderms(這個(ge) 分類單位不太正式,包含了多個(ge) 亞(ya) 綱),在甲胄魚類的家族裏出現了第一類把鰓獨立用於(yu) 呼吸的物種。它們(men) 用嘴攝食,然後通過鰓囊進行過濾。“嘴是用來吃飯的”這件事看似天經地義(yi) ,但在魚裏也存在例外,用嘴吃飯甚至算得上一個(ge) 演化上的創新。
美國菲爾德自然博物館收藏了許多古生物化石,其中有一塊編號為(wei) FMNH PF 3895的化石,是今天的主角,它是一條學名為(wei) Cardipeltis bryanti的甲胄魚,屬於(yu) 異甲魚亞(ya) 綱。

學名為(wei) Cardipeltis bryanti的甲胄魚 | James St. John / Wikimedia Commons
最硬之甲與(yu) 最強之矛
甲胄魚類,顧名思義(yi) ,它們(men) 有著堅硬的外甲,可以說是把大部分技能點都用在了防禦之上。甲胄魚類雖然體(ti) 型不大,但它們(men) 的頭部如同古代人類披掛的盔甲一樣,被數塊堅不可破的骨板覆蓋,僅(jin) 有鰓孔、眼眶以及幫助鬆果體(ti) 感光的“天窗”鬆果孔(pinal opening)。它們(men) 的身子像是披掛著骨質鱗片串連在一起的鎖子甲,不但能扭動身體(ti) 提供驅動力,更能帶來非同一般的整體(ti) 防禦效果。

廣翅鱟屬(Eurypterus)的模型 | Ryan Somma / Wikimedia Commons
有句老話叫做永遠不變的是變化本身,裝甲帶來的演化壓力,使得捕食者也開始發展“破甲”的攻擊力。例如相貌猙獰的板足鱟亞(ya) 綱Eurypterida,推測大型的板足鱟體(ti) 長可超過2米,第二對足演化成巨鉗,能夠攻破甲胄魚堅硬的鎧甲。捕食者和被捕食者協同進化,甲胄魚類的形態也逐步多樣化。有些長出了犄角一樣的結構,還有些背部變得扁平,可以潛伏在海底,像今天的比目魚一樣,躺平躲過捕食者的搜索。

Anglaspis屬的甲胄魚複原圖,中文名為(wei) 環甲魚| Nobu Tamura / Wikimedia Commons

Pteraspis屬的甲胄魚模型,中文名為(wei) 鰭甲魚 | Ghedo / Wikimedia Commons
甲胄魚類古怪笨重的長相,給人一種十分古老的感覺,實際上它們(men) 也有“先進”的技術——有一些甲胄魚類演化出了偶鰭(成對的鰭),它們(men) 除了尾鰭和背鰭之外,還有一對能推動身體(ti) 活動的胸鰭,可以提高機動力,利於(yu) 逃生。
魚的王朝興(xing) 衰
4.2億(yi) 多年前的誌留紀晚期,從(cong) 無頜總綱中演化出另一支魚類,有頜類(Gnathostomata),也就是有下巴的魚。甲胄魚類最終在泥盆紀末退出曆史舞台,無頜總綱中隻有七鰓鰻和盲鰻兩(liang) 個(ge) 家族延續至今。而有頜類則在泥盆紀遍布了海洋,從(cong) 這個(ge) 家族衍生出我們(men) 今天熟悉的軟骨魚類和硬骨魚類,而硬骨魚類中的一支,肉鰭魚亞(ya) 綱(Sarcopterygii),最終成功登陸,演化出形形色色的陸地脊椎動物,當然也包括我們(men) 人類。

Wow!長得像個(ge) 表情包似的曙魚(Shuyu zhejianensis),真盔甲魚目,盔甲魚類可能是與(yu) 有頜類最接近的甲胄魚 | Zhikun Gai et al. / Nature (2011)
在生物演化的過程中,有很多看似不起眼,但卻有裏程碑意義(yi) 的低調生物,也有許多形態絢麗(li) 多姿,盛極一時的弄潮兒(er) ,最終成為(wei) 昨日黃花。我們(men) 至今也不能完全搞清地球生物演化的全部脈絡,還有更多神秘故事等著我們(men) 去挖掘和探索。

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