化石吟資料

2024-08-20 化石吟

　　【話說魚類進化】

　　魚類，作為地球上最古老的脊椎動物的一個類群，其漫長的演化歷史一直是眾多的生物學家感興趣的問題。魚類的出現，標志著從低等、原始的無脊椎動物向脊椎動物進化的一個質的飛躍;魚類的發展、演化又提出了脊椎動物進化的明顯譜系。一切高等動物，兩棲類、爬行類、鳥類、哺乳類，甚至我們人類自身都是在此基礎上發展而來的。

　　研究古生物通常以化石材料為根據。科學家通過放射性同位素來測定巖石的絕對年齡，并劃分成不同的地質年代。這些地質年代中保存下來的古生物，記錄了當時的環境條件和生物信息，經過千萬年的沉積，形成化石，成為研究地質歷史和生物進化史的根據。

　　魚類的化石并不十分豐富，但它們依然能夠展示出古今各種魚類發生、發展的過程。最早的魚類化石沉積在寒武紀和奧陶紀的巖石里，距今已有大約四億年的歷史了。通過對巖石的研究，人們知道這種最早的魚類生活在咸水環境里，或者說是生活在海洋中，它們的身體外面披有鎧甲一樣堅硬的外骨骼。這些原始的魚類渾身布滿了硬甲，具有扁平的前背甲。由于它們沒有頜，所以被稱為無頜類。它們可以說是最古老的魚類，因為穿了甲胄，它們不能游泳，只能生活在水底沉積物中。應該說，它們是一群不會游泳的魚類。無頜類的內骨骼沒有被保存下來，所以科學家們推測它們具有軟骨骼，像現在我們見到的軟骨魚類鯊魚和鰓魚一樣。

　　大量完整的無頜類化石是在泥盆紀找到的，泥盆紀可算是魚類初生時代。中生代的侏羅紀和白堊紀(距今約1.3億～1.6億年)，是魚類中興時代。新生代時，各種古今魚類共存于海洋和地球上的其他水域，魚類家庭達到全盛。

　　在無頜魚類的基礎上，最早的有頜魚類也發展了。最初的頜是由幾個硬骨鰓弓改造過來的。鰓弓最初埋在肌肉里，在進化過程中，頜與頭部背甲融為一體，從而形成了一個更堅固、更有效率的進食器官──咀嚼器。

　　原始有頜類也稱作盾皮魚，它們在泥盆紀盛極一時，但到泥盆紀末已大部滅絕了，一般認為，軟骨魚類和硬骨魚類都是由盾皮魚演化來的，它們分別朝不同的方向發展，但尚未找到十分清楚的證據證明這個推論。一些盾皮魚仍具有扁平的身體，像它們的祖先一樣;但是大多數都變成流線型，甲胄也減少了，這種變化使它們獲得了很強的游泳能力。軟骨魚類也脫去了沉重的甲胄(但仍有背板的痕跡)，發展出更加強勁有力的適于游泳的肌肉組織。有些科學家認為，軟骨魚類是“原始”魚類，但它們是否真正比硬骨魚原始，還有待證實。

　　有關脊椎動物頜的發生與進化的研究，是從19世紀進行的胚胎學研究開始的，它揭示了進化中的一個重要過程。頜的出現，說明動物的某個新的重要的特征的出現可以使一個類群的生活領域擴大到以往不能生活的地區。這以后，魚類得到了迅速擴展，成為今日最普遍的游泳生物類群。

　　硬骨魚最初生活在淡水里，后來逐漸向海洋伸展，終于成為海洋魚類的優勢類群。在進化過程中，它們產生了內部硬骨骼，把僵硬的甲胄變成了薄薄的鱗片，從而使動作敏捷靈活，提高了運動速度。

　　硬骨魚有兩個類群，其中輻鰭魚類在數量和種類上都大大超過另一種魚──內鼻孔魚類。內鼻孔魚類包括一些形態和構造都很特殊的原始種類，它們具有內鼻孔構造，可以把嘴閉上而并不影響呼吸。內鼻孔魚類今天能見到的只有肺魚和矛尾魚。矛尾魚隸屬空棘目腔棘綱。它被譽為活化石，在1938年以前一直被科學家們認為是已經滅絕了的種類。第一尾矛尾魚是1938年被一名漁民在非洲東南海岸捕到的，這一發現轟動世界。以后又陸續捕到，證實這一古老魚類仍生活在現代的海洋里。腔棘魚的重要特征是，鰭呈葉狀，具有肌肉，并有相連的輻棘，從而使一些魚可以在陸地上爬行。它們與兩棲類有密切的親緣關系。人們認為兩棲類就是由它們演化而來的。

　　【鳥類的祖先之謎】

　　過去，人們一直認為，鳥類最初是由爬行動物逐步進化而成的。始祖鳥作為這一進化過程的中間階段的產物，歷來被人們當作鳥類的祖先。盡管這一進化理論似乎有一定道理，但是許多古生物專家對蜥蜴這樣的爬行動物會不會真因突然變異和自然選擇而變成鳥這一結論，仍多少持有懷疑的態度。于是，在學術界內，專家們針對鳥類的問題，展開了一場曠日持久的爭論。

　　在達爾文的《物種起源》一書剛剛問世的時代，人們對于鳥類最早由爬行動物進化而來的說法，無論如何也是不能理解的。后來到了1861年，在德國境內的一處石灰巖石采石場中，考古人員發現了一塊奇特的生物化石。這塊化石殘留有翅膀，嘴里有牙齒，翅膀前端有爪，并有著像蜥蜴一樣的由多節尾椎骨組成的長尾。這塊被稱為“始祖鳥”的化石的發現，使許多考古學家和古生物學家為之振奮不已。因為不少人堅持的“鳥類是由蜥蜴進化而來的”這一觀點，在這里找到了依據。

　　但是，在今天，這一已被人們廣泛接受的觀點突然失去其權威性了。因為在1986年，美國的考古學家在得克薩斯州發現了一種比始祖鳥還古老7500萬年的鳥類化石，并給它定名為“原始鳥”，鳥類的祖先這一“寶座”因而將被原始鳥奪走。古生物學家指出，如果事實上是這樣的話，那么鳥類是由爬行動物進化而來的這一觀點也將被否定。

　　為了理解發現原始鳥的重大意義，我們有必要以始祖鳥的化石為基礎，看看鳥類的進化過程。關于始祖鳥的起源，英國博物館的龐夫雷特指出，以往人們認為是鳥類祖先的某一爬行動物群體，實際上并不是蜥蜴。始祖鳥是由恐龍家庭的某一“成員”進化而來的，始祖鳥與恐龍既是“遠親”，又是“近鄰”，它們都起源于槽齒類。不可否認，始祖鳥與一種被稱作虛骨龍的小型恐龍，在骨骼上確有非常相似之處，因此早在19世紀，就有一些古生物學者認為，鳥類的祖先是這個群系的恐龍。

　　現在的鳥類是恐龍的后代這種說法雖然讓人覺得難以接受，但如果能把鳥兒與恐龍比較一下，我們就會獲得更多的信心。

　　從外貌來看，現在許多鳥兒都與恐龍有些相像。恐龍中有一種叫鸚鵡嘴龍，它的嘴與會學說人話的鸚鵡的嘴十分相似。鴕鳥龍的腳和鴕鳥的腳一樣，也有三個腳趾頭，善于走路。鴕鳥龍沒有牙齒，鴕鳥也沒有。鴨嘴龍的嘴活像鴨子嘴，鴨嘴龍游水也像鴨子戲水。鳥類有毛，生活在1?8億年前的聯龍也是全身長毛。鳥類的骨骼是中空的，這樣可以減輕體重，便于飛翔。早期的一些恐龍的骨骼也是中空的，科學家把這種恐龍稱為虛骨龍類，虛骨龍輕巧機靈，外貌和身體結構很像鳥。

　　在探索鳥類起源的過程中，爭論的焦點之一是鎖骨問題。鳥類的左右鎖骨相互粘連，是V字形愈合鎖骨，十分發達。而恐龍的鎖骨則因退化而完全消失了。對此，持“鳥類起源于恐龍”的觀點者認為，恐龍類和鳥類都來源于槽齒類，只是在后來的進化中它們的鎖骨才發生了不同變化，不能憑這一點就說恐龍不是鳥類的祖先。

　　可是，當上述觀點提出來以后，有的科學家又發現了一些帶有鎖骨的虛骨類恐龍，化石分析表明，始祖鳥與虛骨龍的骨骼有明顯的共同之處，但是其中的許多特征是槽齒類生物所不具備的。這樣一來，又推翻了以前關于恐龍與鳥類都起源于槽齒類的觀點。

　　后來，當原始鳥的化石發現以后，持有不同觀點的專家學者們紛紛轉移視線，試圖從原始鳥的身上找出新的理論突破。古生物學家經過分析原始鳥的化石后，驚奇地發現，原始鳥與始祖鳥相比，具有許多更接近鳥類的特征。

　　首先，原始鳥類具有始祖鳥無法比擬的胸骨和龍骨突起特征，而且非常大。更為重要的是它還生有一種奇怪的肩骨，這是由于撐起羽毛的肌肉沿肩骨通過，因而一般鳥類的肩骨都很大。在這一特征上，原始鳥與現代鳥十分相似。其次，原始鳥的骨骼也是中空的，并且具有與飛翔有關的骨骼特征。

　　另外，原始鳥除殘留有普通鳥類所具有的一些特征外，還殘存著一些爬行類動物所具有的特征。例如其尾巴很長，有與脊椎牢牢相連的坐骨，似爬行類動物等等。

　　從以上事實中不難發現，鳥類的起源時間還要往原始鳥以前探究。原始鳥的發現，將有可能否定在此之前的鳥類起源于恐龍的觀點。原始鳥化石的發現無疑為探究鳥類的起源提供了新的資料，但對于鳥類祖先究竟是誰，科學家們仍無法取得一致意見，只有發現了更古老的鳥類化石后才能作最后結論。

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