打开APP
userphoto
未登录

开通VIP,畅享免费电子书等14项超值服

开通VIP
说出来你可能不信,但鱼鳔,就是鱼肚子里那个气泡,是肺进化来的,而不是像很多人以为的那样,是鱼鳔进化成了肺。

我们已经非常确定肺脏和鱼鳔是进化上的同源气管,它们受相同的基因控制,都是消化道分支的产物,在陆生脊椎动物和硬骨鱼的胚胎发育中相同的方式产生,与循环系统的关系也如出一辙——只是肺脏分支又多又细,像海绵一样,而鱼鳔多是一个囫囵的泡,外观上不太像罢了。

比如图1,那是鱼鳔和鱼消化道的关系,如图2,那是人类胚胎发育中,肺从消化道上凸起分支逐步发展的样子。

所以二者之间的关系无非就是辈分的问题:很多人说硬骨鱼“低等”、“原始”,鱼鳔长在它们身上就一定更早出现,所以一定是鱼鳔进化成了肺——想当年达尔文就犯了这个想当然的错误。

从化石证据来看,脊椎动物登陆是4亿年以前的事情,比如图3的提塔利克鱼,它们已经能在陆地上呼吸了,而在现代,与陆生脊椎动物关系最近的类群是肺鱼,而肺鱼也真的长着“肺”,而不是鳔(图4)。

但反过来,用鳔调节浮力的鱼要到三叠纪才繁盛起来(图5是三叠纪的古鳕类),而到三叠纪的时候,翼龙都能飞上天了。

所以“鳔进化成肺”这件事情,并不能得到化石的支持——即便仅从理论上讲,“吞咽空气,用消化道辅助呼吸,发展出肺”的进化路径,也远远比“消化道分支贮存空气,以调整浮力”顺理成章得多了。

关于肺和鳔的进化,目前公认的解释是硬骨鱼起源于浅海,它们同时拥有两种呼吸方式,一种当然是鳃,另一种就是用口腔从水面吞咽空气,这样的事情直到今天都发生在各种淡水鱼身上,逐渐就在消化道上出现了专门的分支结构,也就是最早的肺了。

*图6是3.8亿年前的沟鳞鱼,它们是硬骨鱼的祖先旁支,也是化石记录中最早同时拥有鳃和“肺”的脊椎动物。

而后,一部分硬骨鱼向着陆地进发,这个分支越分越细,变成了肺,而另一部分硬骨鱼向着更开阔的水域进发,这个分支就膨大封闭,发展成了鳔,用来控制浮力。

但是事情还没有完——早期硬骨鱼用消化道辅助呼吸的进化意义并不只是“补充氧气”这样简单:在所有的鱼类身上,鳃呼吸获得的氧气都是先流经全身,给各处组织利用透尽之后才返回心脏,这就意味着心脏很容易供氧不足,泵血无力,于是由反过来影响了全身的供血和供氧。

而消化道吞咽进去的氧气,却能够通过内脏循环,优先给心脏供氧,这就完全弥补了鳃呼吸的缺陷,使心脏更加有力,也就使整条鱼都能疯狂翻身了——如图7,这条循环路径直到今天都保留在硬骨鱼体内。

特别是在鱼类登陆以后,运动更加活跃,循环系统压力更大,这条心肺命脉就更加重要,很快就发展成了更加完备的肺循环了——如图8,那是现在的硬骨鱼、两栖类、蜥蜴和哺乳动物的循环系统的比较,可见,有了肺循环,心脏里才有鲜红的动脉血。

*我发这条博,原本是因为觉得板足螈属(Oedipina,图9)的蝾螈超可爱。

本站仅提供存储服务,所有内容均由用户发布,如发现有害或侵权内容,请点击举报
打开APP,阅读全文并永久保存 查看更多类似文章
猜你喜欢
类似文章
【热】打开小程序,算一算2024你的财运
我们比鱼更像鱼:人类传承了4亿年前鱼祖先的登陆绝技,新生代鱼却把它们弄丢了
关于鱼鳔知识(一)
鱼泡
四象与生物
鳔对鱼体有何意义?
鱼把鱼膘里的空气放出来下沉,然后怎么再有空气充回到鱼膘里上浮呢?
更多类似文章 >>
生活服务
热点新闻
分享 收藏 导长图 关注 下载文章
绑定账号成功
后续可登录账号畅享VIP特权!
如果VIP功能使用有故障,
可点击这里联系客服!

联系客服