【史前紀元】4億年前的魚類被發現,科學家研究後驚訝:人類可能是由魚進化的

薛定諤的貓 2021/07/28 檢舉 我要評論
 

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文/天空之城團隊

 

十八世紀,達爾文提出的進化論撼動了科學界,讓人們獲得機會重新思考自身的起源。古生物學家、古人類學家、地質學家等不同領域的學者通過數百年的研究後得出一個結論,人類的祖先也是靈長類動物。最早的靈長類動物應該從2500萬年~3300萬年開始出現,然後分化為猴科與人猿科,人猿科到了1800萬年~2000萬年又分化為長臂猿科和人科。

人科再經過漫長時間的演化又分化為猩猩和人族,最終人族還分化為智人和黑猩猩、倭黑猩猩。在兩千多萬年的時間裡,靈長類動物就進化出如此多分支,其他種類動物的分化現象可想而知。這意味著如果要追溯人類最早的祖先,或許靈長類動物還不是答案,因為靈長類也是哺乳動物的一種,按照進化論的進化關係,所有哺乳動物都有一個共同的祖先。

哺乳動物和其他陸地生物都來自海洋,目前學術界被廣泛認同的觀點是哺乳動物起源於爬行動物,爬行動物起源於兩棲動物,兩棲動物起源于水生動物,按照這個關係鏈,那麼人類最早的祖先應該是水生動物,其中魚類的可能性比較大,為什麼這麼說呢?因為早在2006年的時候,國外科學家發現了一種古老的魚類,並從它身上獲得了許多有價值的發現。

Tiktaalik是一種什麼樣的古生物?

如果要證明陸地生物是從水生生物進化而來,那麼需要尋找水生生物與陸地生物之間的過渡生物,而Tiktaalik被認為是最有利的證據。根據科學家的介紹,他們從Tiktaalik的化石中發現了魚鰓、魚鱗等魚類的標誌性特徵,但也在它身上發現了其他水生動物所沒有的骨頭和關節,這些與眾不同的結構讓Tiktaalik具備了爬上陸地的能力。

Tiktaalik的外形和同時期其他古魚類沒有太大的區別,都有較為修長的身體以及尾鰭,外形唯一不同的地方就是魚鰭。來自美國芝加哥大學的科學團隊是Tiktaalik化石的發現者,其中科學家尼爾·叔賓還寫了一本書來闡述魚類進化成哺乳動物的過程。

尼爾指出,他們所獲得的大部分突破性進展都有賴於Tiktaalik的發現,因為他們在Tiktaalik發現了許多過渡特徵,例如Tiktaalik的魚鰭與陸生生物的四肢有些相似、它的呼吸系統中出現了肺部的雛形。尼爾在《你內心的魚》這本書中指出,地球上最早的兩棲動物應該在3.6億年前出現,而在這之前它們用了大約四千萬年的時間讓自己進化,從而獲得爬上陸地的能力。

魚類若想要進化成陸生生物,需要經歷怎樣的變化?

在書中,尼爾以Tiktaalik為例對水生生物變成陸生生物的過程進行分析,他認為魚類要進化成陸生生物至少需要經歷三個方面的變化,首先是骨骼和骨架。眾所周知,魚類的骨骼比陸地動物的骨骼細小,因為它們在水裡生存並不需要身體某個部位長期受力。而陸地動物需要穩固的骨架來支撐身體,因此魚類進化成陸地動物的首要條件是進化出穩固的骨架。

其次是肺部的變化,水生環境中的氧氣十分稀薄,因此魚類進化出了魚鰓來過濾水中的溶解氧。但魚類從原來缺氧的環境轉移到富含氧氣的環境中生活,原來的魚鰓已經不足以支持它獲得更多的氧氣。而骨骼以及體內其他組織和系統的發育和生長需要更多的氧氣參與新陳代謝,因此魚必須改變它的呼吸方式來獲得氧氣,肺部結構就是不錯的選擇。

在現有的魚類中,科學家發現絕大多數魚類是軟骨魚,而軟骨魚沒有肺部。少數魚類是硬骨魚,硬骨魚體內出現了肺部,這說明硬骨魚曾經嘗試過登陸,但後來失敗了,體內的肺部結構由於能獲得更多的氧氣而得以保留。魚類第三個要進化的方面是生殖方式,遠古魚類以產卵的方式生下後代,但是這種方式並不適合在陸地上生育後代。

因為陸地的環境更複雜,例如更複雜的氣候情況、更複雜的自然生物分佈等,因此嘗試登陸的魚類需要讓自己產下的卵變得更堅硬,於是出現了爬行動物的生育方式,先產下帶硬殼的卵,然後再孵化它們。外表的硬殼能讓未徹底出生的幼仔獲得一定程度上的保護,同時也有利於其父母的孵化。

人類從古生物那裡繼承了什麼?

如果人類最早的祖先是魚類,那麼人類從魚類那裡繼承了什麼呢?尼爾認為現在哺乳動物共有的特徵基本都是從魚類那裡繼承得到的,例如用肺部呼吸、用四肢行走甚至是體表長出毛髮。但在這個漫長的演化過程中,魚類先演化成兩棲動物或爬行動物,因此人類從爬行動物那裡也繼承了一些特徵,最明顯的特徵就是利用四肢行走。

隨著時間的推移,一部分爬行動物朝著哺乳動物的方向進化,而哺乳動物也在漫長的進化過程中出現了靈長類這一分支。如果說人類身上的特徵與哪種動物的特徵最為相似,答案毋庸置疑是靈長類動物。人體細長的四肢與靈長類動物相似,頭顱結構與靈長類動物相似,發達的頭腦也與靈長類動物相似。

如何看待進化論對人類起源的解釋?

達爾文提出「人類是由猿猴進化而來」的觀點後飽受爭議,因為過去人們一直認為人類是有別于自然動物的存在,人類是獨立的整體。但是這麼多年的研究和發現告訴我們,人類在遙遠的過去也是自然界的一員,只不過人類和猿猴之間存在較大的距離,這個距離包括外表和內在的差距,因此要讓人們一下子接受達爾文的觀點也是很難的。

後來生物進化學的發展也說明一個問題,生物進化要從更長遠的時間尺度去看待,短短的幾萬年、幾十萬年或者幾百萬年並不能說明什麼。

 

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