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【生命简史】两栖动物是什么时候出现的

来源：花匠小妙招时间：2024-12-21 21:47

课程文稿

童：鱼鳍是怎么变成手和脚的？

师：在泥盆纪形形色色的鱼类中，有一种叫肉鳍鱼的硬骨鱼类，它们以具有“肉质的鳍”而得名。肉鳍鱼类的现生种类包括肺鱼类及总鳍鱼类。肺鱼类分布在非洲、南美及澳大利亚。顾名思义，肺鱼是有“肺”的鱼，其实，这种“肺”只是一种形态特殊的鳔，在缺氧的环境中，鱼鳔可以作为辅助呼吸器官，为鱼提供氧气。总鳍鱼类一度被认为早已灭绝，直到1938年在南非海岸被意外捕获，人们才意识到这种远古生物仍然存在，后来这种鱼被定名为“拉蒂曼鱼”，成了为数不多的“活化石”之一。下面是它的照片。

肺鱼类及总鳍鱼类除了长着鳃以及肺状器官，还都有强壮的肉鳍;而且胸鳍与腹鳍内近端骨头的排列，与现代四足动物的四肢基本结构类似。此外，它们还有良好的感觉器官，一旦脱离了水域也不至于失明及失聪。换句话说，肉鳍鱼类已经具备了水陆两栖的身体结构，即便离开水域，也能在陆地上生存。在进化生物学上，这一情形被称作“预适应性”。

2006 年，美国芝加哥大学的古生物学家尼尔·舒宾 (Neil Shubin)在《自然》杂志上报道了新发现的提克塔利克鱼化石。我们来看看它的照片。

这一化石发现于加拿大北极圈内的埃尔斯米尔岛，距今约3.75亿年的泥盆系地层中，它是鱼类向两栖类(如青蛙、蛤蟆、娃娃鱼等)演化的过渡类型(也就是“缺失的环节”)。提克塔利克鱼兼有鱼类和两栖类的特征：它长有鱼鳍和鱼鳞，但组成胸鳍的内骨骼(就是“鳍肢骨”)却与原始四足动物的前肢相似；它的头部扁平，颇像原始两栖类以及现生鳄鱼;上下颌上长有锋利的牙齿，应为一种食肉动物。

在发现提克塔利克鱼化石之前，古生物学家们早已发现了真掌鳍鱼以及鱼石螈的化石。真掌鳍鱼是生活在约3.85 亿年前的一种肉鳍鱼类，发现于格陵兰的鱼石螈则是已知最早的主要生活在陆地上的四足两栖动物，距今约 3.65 亿年。古生物学家们过去认为，鱼石螈很可能是从真掌鳍鱼演化而来的，但一直没有找到两者之间的过渡类型的化石。如果达尔文的生物进化论是正确的，那么这样的过渡类型一定存在，而且其生存时代必定在二者之间。提克塔利克鱼化石正是古生物学家们梦寐以求的这一过渡类型！

我们知道，科学理论的主要特征之一是它的可预测性。提克塔利克鱼化石的发现，再次证明了生物进化论的科学性。

石炭纪，顾名思义，是地史上最重要的成煤期之一。当时地球上气候温暖湿润，陆地面积逐渐增加，滨海河湖地区沼泽遍布，因此陆生生物得到了空前的大发展。尤其是晚泥盆世刚出现不久的两栖动物，得以在沼泽及其周边的水陆之间“左右逢源”，加上此时昆虫类动物十分繁盛，蜻蜓与甲虫硕大无比，两栖动物们吃喝不愁，真是过上了好日子。古生物学家因此也把石炭纪称为“两栖动物的时代”。跟现生的两栖类动物，如青蛙、蛤蟆、娃娃鱼等相比，那时的两栖类大多是身上有鳞片、头上有“头盔”的“庞然大物”。其中很多是肉食性的捕食者，它们不仅吃昆虫及其他无脊椎动物，而且吃鱼及其他个头较小的两栖类，甚至吃“新来乍到”的早期爬行动物!值得强调的是，在大约 3 亿年前的晚石炭世，从两栖类动物演化出了爬行动物——这是石炭纪最重要的脊椎动物演化事件。目前已知的最早的爬行动物化石叫林蜥，体长 20 厘米左右，很像现生的蜥蜴。我们可以看看下面的复原图。

石炭纪海洋中的无脊椎动物比起泥盆纪时大不一样。虽然浅海底栖动物，也就是生活在海底的动物，仍以珊瑚、腕足类、头足类等为主，但海洋出现了大量有孔虫类的微体浮游动物，就是漂浮在水中或水面，个体极小的动物; 曾盛极一时的三叶虫，此时大部分已绝灭。

下面还有一幅石炭纪森林景观复原图。

石炭纪森林中，既有高大的乔木，也有茂密的灌木; 灌木林中以蕨类植物最为丰富。早期裸子植物也开始出现。裸子植物是种子植物的一种。种子植物是现今地球表面绿色的主体，简单而言它们能产生种子并用种子繁殖，分为裸子植物和被子植物两种。前面提到的裸子植物是一些不开花、种子外面没有果实包裹的植物，与其对应的被子植物，指的是开花、种子包裹在果实里面的植物。

接下来，生物和它们生活的环境又经历了哪些变化呢？什么时候才能轮到恐龙登场？我们下次再继续探索。