從古魚類到人類的進化

2025-11-23 16:31:33 分類：熱點 閱讀(27876)

地球生物進化旅程（圖片由朱敏提供 下同）

魚石螈化石和復(fù)原圖


4億年前云南曲靖水下藝術(shù)想象圖和位置地圖

朱敏等人發(fā)現(xiàn)了一種來自中國云南省曲靖市的到人常州高端美女上門外圍上門外圍女（微信189-4469-7302）提供全球及一二線城市兼職美女上門外圍上門外圍女盾皮魚（麒麟魚），它掃除了在脊椎動物頜演化認識上的進化盲區(qū)。

魚類頭骨變化成人頭骨示意

各種魚類的化石
（神秘的地球uux.cn報道）據(jù)北京科技報：生命演化過程中，魚類邁向陸地的魚類一小步，最終促成了脊椎動物乃至人類的到人大發(fā)展。我們身上的進化哪些特征還能夠從魚的身上發(fā)展蹤跡？
為什么我們是從一條“小魚”變成“人”，而不是從古從一只“小蜘蛛”變成“人”的呢？這之間有什么科學的證據(jù)和聯(lián)系么？10月20日，“時空之旅：從魚到人的魚類生命變遷”科普宣傳活動在北京自然博物館舉行，活動邀請了中國科學院古脊椎動物與古人類研究所研究員朱敏、到人北京大學外科學博士馬向濤為大眾帶來了一場從古魚類到人類進化的進化講座。解答古魚類是從古如何從肉鰭魚登陸、逐漸演變成人的魚類話題，以下是到人講座精彩內(nèi)容整理。
生命演化中存在許多未解之謎　　
“人類從哪里來，現(xiàn)在在哪里，到哪里去”，這是公眾與科學界都非常關(guān)心的問題，也是個哲學問題。國際上，美國頂級的刊物《科學》雜志在125周年的時候，提出125個重大科學問題，比如恐龍為什么會如此龐大？現(xiàn)在有多少個人種，他們之間有什么關(guān)聯(lián)？什么基因改變造就了獨特的人類？鳥類的翅膀、魚類的常州高端美女上門外圍上門外圍女（微信189-4469-7302）提供全球及一二線城市兼職美女上門外圍上門外圍女鰭等是怎么發(fā)育進化的？這些都是非常重大的科學問題。
實際上生命演化的過程中間，存在著許許多多的未解之謎。46億年前地球誕生；40億年前出現(xiàn)大塊陸地；34億年前最早的生命出現(xiàn)了。按照進化論來講，以脊椎動物為例，從魚類到青蛙、恐龍到鳥類，包括人類都有脊椎骨，這些結(jié)構(gòu)都可以一點一點追溯到早期魚類。脊椎動物演化的主干是硬骨脊椎動物，包括水中的硬骨魚和陸地上的四足動物，這兩大分支分別征服了今日地球的水域和陸地。
不過從魚到人并不是幾天、幾年或者幾萬年就能完成的事情，這個時間跨度達到了將近5億年。最早的魚5億多年前就有了，當時地球上的高等動物，全在水里頭，陸地上非?；氖?，基本上什么東西也沒有，沒有草木昆蟲，生命都在水中間，都在海洋中。然后魚類在某一階段，大概3億年前的時候最終登上陸地，演變出了兩棲類，然后變成了爬行類，爬行類變成了哺乳動物，哺乳動物然后慢慢進化了人類，就是這么一個演化的歷程。
魚爬到陸地上有多困難？
魚類登陸最早的化石證據(jù)是魚石螈類，這種生物有點像現(xiàn)在娃娃魚的樣子，它有魚的尾巴，同時也有了前肢和后肢，所以它能夠爬上陸地。魚石螈類的化石最早發(fā)現(xiàn)于北極附近的格陵蘭島。
100多年前，當時有很多的探險家去探險北極，1897年探險家安德利坐熱氣球去北極探險，獨自一人到格陵蘭島北極圈，一去不復(fù)返了，這個地方一到冬天根本進不去了，第二年開始要去搜尋他，在搜尋過程就發(fā)現(xiàn)了一些化石材料，這些化石材料后來又交給英國古生物學家，研究后發(fā)現(xiàn)是魚石螈化石。
魚類要登上陸地的話，也不是那么簡單的事情，很多身體結(jié)構(gòu)要發(fā)生改變，才可以適應(yīng)陸地的環(huán)境。首先呼吸系統(tǒng)必須要改變，因為在水里是通過鰓進行呼吸的，到了陸地要通過肺進行呼吸。還有在水里大家游泳，如果是“大胖子”不用游就可以漂浮，因為水的浮力把重力抵消了。但是到陸地上就要克服重力影響，手腳必須要強壯，還要通過肩帶跟腰帶進行支撐，所以整個身體結(jié)構(gòu)要發(fā)生很多的變化。
魚類最早在哪里上岸的？
動物分類學上，硬骨魚綱可分成兩大類，像平時吃的這些草魚、鰱魚等，在科學上有個名詞叫輻鰭魚類，現(xiàn)在地球上49%的脊椎動物的物種都是輻鰭魚類。另外一支叫肉鰭魚類。肉鰭魚顧名思義，它的鰭有很大一部分和我們四肢一樣有發(fā)達肌肉，里面有支撐的骨頭，這就使得它們能夠爬到陸地上來。
追溯最早的肉鰭魚的演化歷史，大約是在4億年前的中國云南曲靖，這里是肉鰭魚類的故鄉(xiāng)，所有登陸的魚類都發(fā)源于這個地方。寒武紀生命爆發(fā)之前，當時的地球跟現(xiàn)在是不太一樣的，包括中國的南方、北方，現(xiàn)在大多在溫帶，當時都是在赤道上，云南曲靖是個海灣的環(huán)境，孕育了最早向陸地進發(fā)的魚類。
志留紀到泥盆紀時的中國南方是漂泊在赤道附近的孤洲，靠近南方廣袤的岡瓦納大陸的北緣。云南處于這片孤洲的南部。那時，植物尚未侵入內(nèi)陸，河流從大陸中央裸露的荒蕪山脈間蜿蜒流出，在相當于現(xiàn)代滇東曲靖的地方匯入海洋，帶來豐富的營養(yǎng)物質(zhì)，養(yǎng)育了河口海灣中欣欣向榮的生態(tài)系統(tǒng)。
還在魚類時代開始以前，這里就已經(jīng)是魚類的“王國”：珊瑚和腕足動物在礁巖附近繁衍生息，為魚類提供了藏身之處；成群的小魚辛勤地在水底濾食泥沙，或?qū)ふ胰湎x等柔軟食物；兇猛的大型掠食魚類在它們頭頂巡游……數(shù)千萬年的時間里，多少奇形怪狀的魚類曾在這里生長、繁衍、死去，遺體沉入水底，為泥沙包裹，少數(shù)的幸運地變成了化石。
4億多年時光過去了，海陸更迭，古老的海灣早已變成今日滇東的起伏山巒和其間的片片農(nóng)田。古代的海底泥沙經(jīng)過漫長復(fù)雜的地質(zhì)作用，形成層層疊疊的地層，橫跨志留紀、泥盆紀的連續(xù)沉積就出露在這里。
魚的頜部最終演化成了人類頜骨
魚類早期進化歷史上曾經(jīng)出現(xiàn)過一類叫做盾皮魚的魚類，它們身披骨片鎧甲，已經(jīng)有了頜，但是頜部構(gòu)造要比后來的魚類簡單。2018年，科學家發(fā)現(xiàn)一種叫麒麟魚的盾皮魚類，這種魚是個“四不像”，它把不同魚類的形態(tài)結(jié)合在一起，很好地解釋了盾皮魚類缺少的復(fù)雜的頜部結(jié)構(gòu)是如何出現(xiàn)的，而這種更復(fù)雜的頜部結(jié)構(gòu)最終演化成了我們?nèi)祟惖念M骨。
麒麟魚的正型標本十分精美，包裹它身體的大塊骨甲經(jīng)過4.2億多年的漫長時光，仍完美地保存下它的形狀。它的頭頂隆起成“額頭”，有點像海豚；頭前端有前伸的扁平吻突，口和鼻孔都位于腹面，又有點像鱘魚；軀體呈長長的箱形，底部平坦。在志留紀曲靖的海灣中，它們大概聚集成群，在水底緩慢游動，用吻部翻起泥沙，尋找蠕蟲和有機碎屑為食，靠箱形的骨甲抵御水域中海蝎和大型魚類等捕食者的襲擊。
麒麟魚的名字一語雙關(guān)，既以發(fā)現(xiàn)地曲靖市麒麟?yún)^(qū)命名，也寓意它像傳說中有龍頭、鹿角、麋身、牛尾的神獸——麒麟一樣，集多個類群的特征于一身：其位于口部邊緣、與面部其他骨骼相接的邊緣頜骨足以將它明確無誤地歸入全頜盾皮魚類；其顱頂甲也與初始全頜魚相似，與原始節(jié)甲魚類相去不遠，但長方箱形的骨甲、多塊中背片和鰓蓋構(gòu)造卻與胴甲魚類相似，真是一條“麒麟”怪魚。
這條“四不像”怪魚是中國志留紀特有全頜盾皮魚類中的最新成員，它的頜骨顯示了從盾皮魚原頜狀態(tài)到硬骨魚全頜狀態(tài)的中間類型，人類的頜骨因此能夠一直追溯到最原始的有頜脊椎動物。新發(fā)現(xiàn)改變了盾皮魚類已經(jīng)滅絕的傳統(tǒng)認識，這個類群成為理解脊椎動物的身體結(jié)構(gòu)如何在久遠的過去一步步演化而來的關(guān)鍵。
我們的耳朵是魚的嘴巴變成的？
在地質(zhì)萬卷書中，保存了生命演化的珍貴信息。人類面孔與頜骨演化之謎對于人類來說，面部是至關(guān)重要的身體結(jié)構(gòu)區(qū)域，從生理上講，面部集中了對感覺、呼吸、攝食、交流至關(guān)重要的五官七竅。達爾文進化論告訴我們，人類和鳥、獸、魚有著共同的祖先，它們的面孔應(yīng)該可以追溯到一個共同的模式。
人的面部構(gòu)造似乎并不復(fù)雜，然而它是一系列曲折復(fù)雜的演化歷程的結(jié)果，化石證據(jù)可以幫助追溯面部主要骨骼的演化。然而人類面孔具體如何演化而來，還有許多未解開的謎團，成為百年來相關(guān)領(lǐng)域研究者致力探索的課題。
比如鯊魚跟大多數(shù)魚不太一樣，鯊魚身上除了一些小的鱗片之外，沒有大片大片的骨頭，腦袋上沒有天靈蓋?；l(fā)現(xiàn)結(jié)果證明，其實鯊魚的祖先有這種大片骨頭，只是后來在演化過程中這些骨骼退化了。人的下巴跟鯊魚下巴的骨頭雖然功能相似，但來源完全不同。人的上下頜骨跟魚嘴巴周圍的鱗片是同源結(jié)構(gòu)，而鯊魚的頜骨則“跑”到人類耳朵里去了，相當于我們的聽小骨，變成了耳朵的部分。
人體很多缺陷其實是進化的產(chǎn)物。比如說男性因為肚皮上有一塊薄弱區(qū)域而特別容易得疝氣，如果完美設(shè)計的話不應(yīng)該出現(xiàn)這類缺陷，但是放到漫長的演化史上看，這些缺陷是來自很多過去祖先留下的遺跡的積累。比如說人的豁嘴、兔唇的發(fā)育缺陷，實際上是魚類登陸的過程中，鼻孔從嘴巴外面移動到口腔內(nèi)部的關(guān)鍵環(huán)節(jié)留下的遺跡，這也是進化的產(chǎn)物。所以你必須在進化的框架下，去了解人體身體的結(jié)構(gòu)，你才能更好的了解人類的過去、現(xiàn)在和未來。
縱觀整個生命演化史，重大演化事件往往是飛躍式的，在地質(zhì)時間的尺度下轉(zhuǎn)瞬即逝，因而很難在化石記錄中保存下來，造成生物種類間大量的形態(tài)鴻溝和演化缺環(huán)。時代越是久遠，這些鴻溝和缺環(huán)就越大越多。偶爾，我們會幸運地找到一些填補這些鴻溝和缺環(huán)的過渡化石，打開了一扇扇難得的窗口一窺演化的奧妙。
專家介紹
朱敏教授來自中科院古脊椎動物和古人類研究所，主要從事早期脊椎動物起源、演化及相關(guān)地層學、動物地理學研究。近年來，帶領(lǐng)課題組致力于對硬骨魚綱起源、早期演化以及魚類登陸過程等的探索，并參與了對最早脊椎動物化石的研究。在硬骨魚綱起源與早期演化、四足動物起源、盔甲魚亞綱的形態(tài)學與系統(tǒng)學等研究項目上取得了多項突破性的進展。