50种动物的世界简史
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1 早期物种

提塔利克鱼

进化史上意义最重大的事件之一是:鱼开始从水中到陆地上生活,它们的鳍还进化成了肢翼。这标志着四足动物的起源。四足动物是一大群四肢动物的总称,包括两栖动物、爬行动物、鸟类和哺乳动物。动物一旦上岸,生命就会变得丰富多彩,因为陆地上的生存环境更多样化,而且为了适应水外的呼吸、繁殖、进食,动物所面临的挑战也更多元化。结果就是,陆地上的物种数量是海洋的十倍。

这个里程碑式的转变发生在泥盆纪,距今4.19亿至3.59亿年。2010年,在位于波兰东南部的圣十字山中发现了一些四足脊椎动物的足迹化石。它们可追溯到大约3.95亿年前。这是已知最早的有关四足动物的证据。但尚未找到动物本身的化石。能展示动物可能是如何从水生转变为陆生的最古老的动物是一种被称为“提塔利克鱼”的史前鱼类。

在泥盆纪,海洋占地球面积的85%。水中满是为生存、壮大而奋斗的生命形式和物种。早在发现提塔利克鱼之前,古生物学家就已提出理论认为:在泥盆纪的中晚期,许多动物正朝着能够在浅水、沼泽和河床中生活的方向转变,因此它们会既有水生动物的常见特征,又有陆生动物的。正因如此,研究者们就在当时是河流三角洲一部分的岩石中寻找这些动物的化石。这些化石的一个集中地就在埃尔斯米尔岛上,该岛位于加拿大的最北部,在北极圈内。泥盆纪时,它是劳亚古大陆的一部分。劳亚古大陆是“泛古陆”这个超大陆的北部,由北美、格陵兰岛和欧洲组成。因为当时赤道穿过劳亚古大陆,所以那里的气候是温暖湿热的。这意味着大陆的沿海水湾和河流里有着丰富的潜在食物。此外,生活在靠近水的地方也使动物能靠晒太阳更容易地调节体温。

2004年,在埃尔斯米尔岛上搜寻了四年之后,一个研究团队发现了一种动物的一些化石。化石是3.75亿年前的。这种动物的身体构造混合了鱼和四足动物。他们把它的属(一种生物类别,“属”以下为“种”)命名为“提塔利克鱼属”。在当地土著努纳武特人的语言里,“提塔利克”的意思是大的淡水鱼。该物种不是现代四足动物的直系祖先。尽管如此,它是水生生命形式可能是如何转变为陆生的已知最早的例子。

对化石进行的分析表明,提塔利克鱼的长度可达2.7米。跟鱼一样,它有鳞和鳃,也有鳍条(意味着它的鳍是由小骨头支撑起来的皮肤网),这使它能更有效地划水。它还拥有更常见于四足动物的特征,例如粗肋骨和肺。此外,提塔利克鱼的鳃孔像鼻孔,在类似物种中,它也许演化成了中耳。鱼鳍里有强健的内骨骼,这也许是四足动物能演化出肢翼的原因。这意味着,提塔利克鱼在浅水区能将上半身撑起。它还能迅速抓住猎物,这要归功于一种鱼类不具备的能力 ——在身体不动的情况下,它那鳄鱼般的脑袋能侧转。对化石记录所做的后期分析表明,提塔利克鱼有着健壮强劲的臀部和骨盆,这赋予了后肢更强的力量。这种现象在四足动物中比在鱼类中更常见些。因此,提塔利克鱼很可能能够在潮泥滩上爬行。

陆地上,形形色色的生命形式早已立足于地表数百万年之久了。一些植物已经过渡到了陆地上,其他一些动物群体也完成了转变,例如昆虫、蛛形纲动物和软体动物。所有这些都会是水生动物可以充分利用的丰富的潜在食物来源,如果它能适应陆地生活的话。最终,提塔利克鱼在陆地上所面临的竞争比在水中少。在水中,它的对手是更大型的鱼类,有些鱼体长甚至超过6米。因为提塔利克鱼没有现存的后代物种,所以我们并不知道其进化路径最终结束在哪里。虽然提塔利克鱼也许从未完全适应陆地生活,但是它向我们展示了种类极其繁多的动物遥远的起源是如何追溯到海洋的。