人類遠(yuǎn)祖：腔棘魚

編譯 楊林

人類遠(yuǎn)祖：腔棘魚

編譯 楊林

20世紀(jì)最重要的動(dòng)物學(xué)發(fā)現(xiàn)之一是發(fā)現(xiàn)了腔棘魚，我們得以一瞥人類魚祖先的尊容。

在無意間被人捕撈到的怪魚，實(shí)際上卻是真正的活“恐龍”。

1938年12月，一艘拖撈船在沿著南非淺海水域進(jìn)行捕撈作業(yè)時(shí)網(wǎng)住了一條怪模怪樣的魚，由于個(gè)頭碩大，外表奇特，立即引起了漁民們的注意，他們紛紛圍攏上來觀看。這條魚非常大，長(zhǎng)兩米左右，而且面相猙獰，漁民們以前從未見過如此模樣的怪魚。他們還不知道他們無意間網(wǎng)住的這條魚有多么重要：它是真正的活“恐龍”。

發(fā)現(xiàn)腔棘魚是本世紀(jì)最偉大的動(dòng)物學(xué)發(fā)現(xiàn)之一。這是一種一直被認(rèn)為早在6000萬年前就已滅絕的魚類，是所有兩棲類、爬行類、鳥類和哺乳類動(dòng)物的直接祖先。

回港后漁民們將這條怪魚送給了東倫敦博物館。這條魚在送到博物館時(shí)已死了很長(zhǎng)時(shí)間。博物館館長(zhǎng)考特尼·拉蒂默小姐面臨一個(gè)非常棘手的問題：現(xiàn)有的儲(chǔ)藏裝備無法保存這樣一個(gè)大型動(dòng)物標(biāo)本。于是，她給南非著名魚類學(xué)家史密斯寫了一封信，讓他盡快過來看看這條怪魚。可是，在史密斯博士到達(dá)之前，這條魚已腐爛得臭不可聞，拉蒂默小姐不得已剝下了魚皮，把魚身扔掉，將頭骨和魚皮保存起來制成標(biāo)本。

當(dāng)史密斯博士趕來看到魚皮標(biāo)本后，他立即意識(shí)到呈現(xiàn)在他面前的是本世紀(jì)最偉大的動(dòng)物學(xué)發(fā)現(xiàn)：這是一種被認(rèn)為早在6000萬年前就已滅絕的魚類，屬于一個(gè)非常古老的魚類亞綱，是所有兩棲類、爬行類、鳥類和哺乳類動(dòng)物的直接祖先。

在許多人的眼中，魚都一樣，沒什么特別之處，因此這次不同尋常的發(fā)現(xiàn)并沒有引起公眾的特別注意。但是，在生物學(xué)家眼里，這個(gè)新發(fā)現(xiàn)卻具有劃時(shí)代意義：這是一條活著的腔棘魚，在此之前，人們一直認(rèn)為它們像恐龍一樣早已滅絕了，沒想到它們卻幸存了下來。

它是爬行類、鳥類和哺乳動(dòng)物，包括我們?nèi)祟愒趦?nèi)的共同祖先。

腔棘魚化石

腔棘魚是一種什么魚呢？這是一種與普通多骨魚以及我們所熟知的鯊魚完全不同的魚。它屬于一個(gè)單獨(dú)的類群——總鰭魚亞綱，也被稱作肢狀鰭魚。簡(jiǎn)言之，總鰭魚類長(zhǎng)得與眾不同，前額凸起，有兩個(gè)背鰭（魚大多只有一個(gè)背鰭），一對(duì)肢狀鰭，里面的骨骼結(jié)構(gòu)顯示出與陸生脊椎動(dòng)物的腿和腳擁有相同結(jié)構(gòu)位置和關(guān)系的特征，與普通魚的魚鰭結(jié)構(gòu)存在很大差異。腔棘魚還有一個(gè)很特別的地方，就是尾巴生有一個(gè)長(zhǎng)軸，或者說，其脊椎骨一直延伸至尾尖處。腔棘魚的鰓蓋退化，鱗片又大又厚，表面有很多皺紋，覆蓋了一層琺瑯質(zhì)。

總鰭魚類不但能呼吸空氣，而且還能將鰭當(dāng)作腳來走路，這是魚類向兩棲類進(jìn)化的重要證據(jù)。在距今3億年前的泥盆紀(jì)時(shí)期，腔棘魚的祖先憑借強(qiáng)壯的鰭爬上了陸地。經(jīng)過一段時(shí)間的掙扎，其中一支越來越適應(yīng)陸地生活，最終進(jìn)化成為真正的四足動(dòng)物；而另一支在陸地上屢受挫折，不得不重新返回大海，并在海洋中尋找到一個(gè)安靜的角落，與陸地徹底告別了。

遺憾的是，被漁民們捕捉到的那條魚的魚身部分沒有被保存下來，因此有關(guān)腔棘魚的內(nèi)部構(gòu)造，尤其是類似肺的氣鰾還有很多未解之謎需要破解，對(duì)氣鰾（在腔棘魚化石上，發(fā)現(xiàn)了一個(gè)鈣化或部分硬化的氣鰾）的各種猜測(cè)直到第二條腔棘魚被捕獲后才水落石出。

發(fā)現(xiàn)腔棘魚活體推翻了所有人為的猜測(cè)。過去人們認(rèn)為，腔棘魚在中生代就滅絕了，那時(shí)恐龍還統(tǒng)治著陸地。然而，即使這樣，它們的生存時(shí)間也遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了恐龍，因?yàn)榍患~的祖先可以追溯到3億年前的泥盆紀(jì)時(shí)期，那時(shí)恐龍還未出現(xiàn)，不僅恐龍，任何陸生脊椎動(dòng)物都還未出世。泥盆紀(jì)總鰭魚類的肢狀鰭是后來脊椎動(dòng)物四肢的雛形，它不僅是其現(xiàn)存幾乎未發(fā)生任何變化的后裔——腔棘魚的直接祖先，而且也是第一個(gè)勇敢走出水域登上陸地，開始一種全新生活的兩棲動(dòng)物的直接祖先。同時(shí)它們也是爬行類、鳥類和哺乳動(dòng)物，包括我們?nèi)祟愒趦?nèi)的祖先。通過觀察現(xiàn)存腔棘魚，我們可以看到3億年前遠(yuǎn)古總鰭魚類的大致模樣，由此也可以獲得我們?nèi)祟愻~祖先的大體形象。

在活體腔棘魚被發(fā)現(xiàn)之前，所有腔棘魚以及所有遠(yuǎn)古總鰭魚類都是通過化石得以確認(rèn)的。科學(xué)家對(duì)這種魚的復(fù)原圖像也是根據(jù)6000萬年前保存在巖石中的化石遺跡繪制出來的?，F(xiàn)在一條“活化石”魚游進(jìn)了科學(xué)家們的視野，他們可以通過研究它來對(duì)比此前他們對(duì)這種魚的復(fù)原準(zhǔn)確率。令科學(xué)家們非常高興的是，他們看到的這條魚與他們此前的想象非常相符。也就是說，根據(jù)化石做出的復(fù)原圖像現(xiàn)在被證明是正確的。尤其是對(duì)兩種化石腔棘魚進(jìn)行的復(fù)原重構(gòu)，可以看出它們與現(xiàn)代腔棘魚是多么地相似，是現(xiàn)存腔棘魚的近親。

現(xiàn)在讓我們?cè)倩氐竭@個(gè)發(fā)現(xiàn)故事中。當(dāng)史密斯博士看到眼前這個(gè)偉大發(fā)現(xiàn)后，他立即寫了一封信寄往倫敦。然而，那里的科學(xué)家們并未給予足夠的重視，因?yàn)楣虐宓目茖W(xué)家們有時(shí)就是懷疑主義者，尤其是當(dāng)他們面對(duì)這樣一個(gè)足以震驚全世界的東西時(shí)。之后，史密斯博士對(duì)這條魚進(jìn)行了簡(jiǎn)單描述，并給它起了一個(gè)新名字Latimeria chalumnae（以紀(jì)念第一個(gè)發(fā)現(xiàn)這是一個(gè)新物種的拉蒂默小姐），然后他將描述文字連同這條魚的圖片一同寄往倫敦。事情終于發(fā)生了轉(zhuǎn)折。

科學(xué)家們?cè)诎亓诸D館召開了一次碰頭會(huì)議，參加會(huì)議的有許多世界聞名的魚類專家。在仔細(xì)研究了圖片和描述文字后，科學(xué)家們最終確認(rèn)這就是他們夢(mèng)寐以求的腔棘魚。對(duì)這條魚的描述文章被公布于世，很快引起了全世界的轟動(dòng)，從紐約到新西蘭，從教室到實(shí)驗(yàn)室，人們都在討論、研究這條魚。

根據(jù)化石繪制的腔棘魚復(fù)原圖

“難道捕到的那條腔棘魚是最后一條嗎？”

史密斯教授一直期望能看到一條活的腔棘魚，但他的尋覓之路并不平坦。不久，第二次世界大戰(zhàn)爆發(fā)，他的考察活動(dòng)被迫擱淺。但是，戰(zhàn)爭(zhēng)并沒有動(dòng)搖史密斯教授的決心，一俟戰(zhàn)爭(zhēng)結(jié)束，他又重新投入到尋找腔棘魚的漫漫征途中。然而，很長(zhǎng)一段時(shí)間他都一無所獲。“難道捕到的那條腔棘魚是最后一條嗎？”他的頭腦中一直存在著這樣的疑問。

就在史密斯博士幾近絕望時(shí)，1952年12月的一天傳來了好消息，一封來自遠(yuǎn)方的電報(bào)送到了他的面前：“我們捕到了像是腔棘魚的魚，盼望您的到來?！彪妶?bào)是科摩羅群島的漁民發(fā)來的。驚喜萬分的史密斯博士趕忙向南非政府求助，最后乘坐軍用飛機(jī)直奔科摩羅群島。千真萬確，這就是史密斯博士夢(mèng)寐以求的腔棘魚。這條魚身長(zhǎng)1.5米、體重58千克，這條“活化石”魚已被注射了福爾馬林，然后又用鹽腌了起來，正在等待著史密斯教授的到來。自此以后，一直到1955年7月，在科摩羅群島近海150~270米的深海處共捕捉到15條活的腔棘魚。直到這時(shí)，史密斯教授才解除了先前的擔(dān)憂。

發(fā)現(xiàn)活動(dòng)并沒有就此止步。1997年，在印尼的蘇拉威西島（西里伯斯島）發(fā)現(xiàn)了腔棘魚的另一個(gè)近緣種。2007年5月16日，在坦桑尼亞東北部桑給巴爾島的沿海附近，漁民們捕獲了一條腔棘魚，這條腔棘魚在一家瀕海餐館的魚池內(nèi)存活了17個(gè)小時(shí)。法國(guó)、日本和印尼科學(xué)家解剖了這條腔棘魚，接下來還打算對(duì)它進(jìn)行基因分析。

1952年12月在科摩羅群島發(fā)現(xiàn)的腔棘魚，它身長(zhǎng)1.5米、體重58千克。

不久前，科學(xué)家在西印度洋拍攝到了活著的腔棘魚。

前不久，德國(guó)科學(xué)家又一次在科摩羅群島附近的西印度洋水深 l15~182米處拍攝到6條腔棘魚照片。1.5米左右長(zhǎng)的腔棘魚時(shí)而倒立，時(shí)而仰游，時(shí)而倒游，還做出其他一些不同尋常的動(dòng)作。乍一看，它們?nèi)淼啮捲趤y糟糟地?cái)[動(dòng)，好像在跳“迪斯科”，仔細(xì)觀察才發(fā)現(xiàn)，它們的每個(gè)動(dòng)作都配合默契，猶如駿馬奔騰時(shí)四蹄高度協(xié)調(diào)一樣。