馬曉惠

腔棘魚：從魚類向兩棲類進(jìn)化的重要物證

腔棘魚又稱“空棘魚”，因脊柱中空而得名。人們最早見到它還是一塊泥盆紀(jì)中期的化石，曾廣泛分布于古新世及中新世的不同水體中。這意味著，腔棘魚比大名鼎鼎的恐龍還要古老。

腔棘魚是肉鰭魚綱腔棘魚目的魚類，包含了最古老的有頷下門分支。它們的共同特征是胸鰭和臀鰭都是肉質(zhì)的，尾巴和背鰭分叉成三葉，脊索延伸至中葉。它的顱骨前端有一種被稱為“吻部器官”的特殊感電器?？茖W(xué)家認(rèn)為這是用來感知獵物以及平衡身體的。

幾億年前，總鰭魚類離開了熟悉的水域，爬上陸地生活，并由此演化出豐富多樣的陸地動物。腔棘魚作為總鰭魚家族成員之一，是魚類向兩棲類進(jìn)化的重要物證，對研究生物演化具有不可替代的作用。

名詞解釋

泥盆紀(jì)：距今4.05億年—3.5億年。該時期內(nèi)，脊椎動物進(jìn)入飛躍發(fā)展時期，魚形動物的數(shù)量和種類增多，現(xiàn)代魚類——硬骨魚開始出現(xiàn)。正是因此，泥盆紀(jì)被稱為“魚類時代”。

古新世：距今6 500萬年—5 300萬年。滄龍滅絕后，該時期一度成為巨型鯊魚的天下，而在陸地上則出現(xiàn)了有蹄類和踝節(jié)類。一種白堊紀(jì)小鯊魚躲過第五次大滅絕。作為巨齒鯊和大白鯊的共同祖先，它的存在影響了未來海洋的格局。

中新世：距今2 330萬年—530萬年，這也是喜馬拉雅山脈隆起的主要時期。該時期內(nèi)，動植物已相當(dāng)“現(xiàn)代化”：哺乳動物和鳥類已經(jīng)確立了地位，鯨、海豹和海藻開始擴(kuò)張到其他地區(qū)。

矛尾魚：被時間遺忘的“滄海遺珠”

在過去很長時間里，科學(xué)家都以為腔棘魚最晚在白堊紀(jì)末就已全部滅絕。1938年，漁民在南非海域發(fā)現(xiàn)了一種奇怪的藍(lán)魚，因其尾巴形狀似矛，故命名為“矛尾魚”。研究發(fā)現(xiàn)，這條被捕獲的藍(lán)魚竟然是“已滅絕”的腔棘魚家族成員。

1997年，在印尼蘇拉威西島又發(fā)現(xiàn)了一種奇特的魚。這種魚的外形酷似矛尾魚，不同的是體色呈褐色。經(jīng)DNA測試后發(fā)現(xiàn)，這種魚與之前發(fā)現(xiàn)的矛尾魚在基因上有所不同，應(yīng)該是矛尾魚的另一個種。而分子分析則表明，這兩個種的分支時間大約在4000萬年～3000萬年前。這種新發(fā)現(xiàn)的魚被命名為“印尼矛尾魚”，而之前發(fā)現(xiàn)的那條則更名為“西印度洋矛尾魚”。與其他腔棘魚相比，出現(xiàn)在三疊紀(jì)（距今約2.5億年前）的矛尾魚更為年輕。矛尾魚與已發(fā)現(xiàn)的腔棘魚化石在構(gòu)造上有許多相似之處，因而被稱為“活化石”。

信不信由你

在泥盆紀(jì)至白堊紀(jì)末間，分布著很多不同種類的腔棘魚化石，卻始終沒有矛尾魚化石的蹤影?？茖W(xué)家推測，這是因為淺水區(qū)的腔棘魚化石更容易被發(fā)現(xiàn)，而深水區(qū)的化石卻很少被發(fā)現(xiàn)的緣故。眾所周知，矛尾魚生活在深海區(qū)?；蛟S，這就是世上“沒有”矛尾魚化石的原因吧！

腔棘魚

中文學(xué)名：矛尾魚

別名：腔棘魚、空棘魚、拉蒂邁魚

所屬科屬：矛尾魚科/矛尾魚屬

分布：南非及東非海域（西印度洋矛尾魚）；印尼蘇拉維西島附近海域（印尼矛尾魚）

種類：現(xiàn)存1屬2種

外貌：身體呈長梭狀，體格粗壯，體表覆蓋著大而圓的鱗片；頭大口寬，下頜間有1對很大的嗜板；偶鰭有肉葉，尾鰭有三葉，中間葉突出，呈矛狀，鰭上也有鱗片覆蓋

體形：可達(dá)2米。

西印度洋矛尾魚的體形更嬌小，體重為90千克；印尼矛尾魚的體形更粗壯，體重可達(dá)110千歲

壽命：80—100歲

性情：溫和

特殊技能：眼睛里有反光膜以及許多視桿細(xì)胞，就算在深水中視覺也很敏銳

食物：烏賊、魷魚、線鰻和其他小型魚類

天敵：未知

食量：一般

生活方式：一般晝伏夜出，棲息于90～200米海域，最深可達(dá)700米

矛尾魚的視覺能力很強(qiáng)，水深和黑暗都不足以影響它們的生存，關(guān)鍵在于水溫。它們喜歡生活在14℃～ 22℃的水溫環(huán)境中，一旦水溫超過該范圍，矛尾魚就會主動上浮或下潛以尋求最佳水溫環(huán)境。

有些科學(xué)家認(rèn)為，矛尾魚能夠隨意降低代謝率，以接近冬眠的狀態(tài)下沉到較難生存的深海處?；蛟S，這也是人們不常見到矛尾魚的原因之一吧！

柯爺爺?shù)募o(jì)錄片

矛尾魚身世大揭秘

約3.7億年前，水中的主要脊椎動物是魚類。當(dāng)時的魚類大致可分為輻鰭魚類和肉鰭魚類。輻鰭魚類用尾巴作為推進(jìn)器，用鰭承擔(dān)平衡和調(diào)整方向的重住，以適應(yīng)水中生活。肉鰭魚類則只能用肉鰭當(dāng)“槳”，在水中“劃”行，顯得有些笨拙。

面對更善于游泳的競爭對手輻鰭魚類，肉鰭魚類總顯得有些力不從心。只有旱季來臨時，后者的優(yōu)勢才會顯現(xiàn)出來。熾烈的日光炙烤著大地，輻鰭魚類和肉鰭魚類生活的水塘漸漸干涸了。游泳能手輻鰭魚類只能躺在干涸的水塘里等死，“笨拙”的肉鰭魚類卻能借助肉鰭，蹣跚爬上陸地，去尋找新的水塘。

隨著時間的流逝，肉鰭魚類的“魚生”軌跡出現(xiàn)了180度的戲劇性轉(zhuǎn)變。

由于長期競爭不過輻鰭魚類，生活在水中的肉鰭魚類幾乎全軍覆沒，僅有極少數(shù)幸運(yùn)兒逃過一劫。矛尾魚便是幸存者之一。為了生存，它們遷移到更安全的深海里，過起了深居簡出的潛伏生活。因為潛伏得太成功，矛尾魚也被列入滅絕生物的名單，直到1938年才從名單上被劃去。

經(jīng)由漫長的演化，肉鰭魚類中出現(xiàn)了更適合陸地生活的特殊分支。與其他肉鰭魚類相比，這些特殊分支在陸地上移動得更自如，停留的時間也更長。它們選擇在陸地生活的同時，也選擇了更為精彩的“魚生”：從魚類演化為兩棲類，再從兩棲類進(jìn)化到爬行類……最終演化成為所有陸地脊椎動物（包括人類）的祖先。

動物故事會

史密斯教授的追魚行動

1938年圣誕節(jié)前夕，一艘拖網(wǎng)漁船在南非東倫敦附近的海域捕獲了一條外形奇特的大魚。漁船回港后，這條近2米長的怪魚與其他漁獲一起被堆放在碼頭上。它的主人瑞克船長向眾人夸口：“世上再也找不到如此奇特的魚了！”

南非東倫敦博物館館長拉蒂邁女士，正好從碼頭經(jīng)過。她注意到這條長著“四肢”的怪魚，就好奇地向它的主人打聽情況。瑞克船長表示誰也沒見過這種怪魚，并表示怪魚剛捕撈上來時是美麗的深藍(lán)色，后來才變成了難看的灰色。這更引起了拉蒂邁女士的興趣，她決定把這條怪魚帶回去研究。

回家后，拉蒂邁女士找出了家中所有與魚類有關(guān)的藏書，試圖從中找出這條怪魚的來歷。但是她翻遍了所有的書，也沒能找到有用的信息。她又寄希望于藏書更豐富的圖書館。她翻遍了館藏的所有專業(yè)書籍和魚類圖鑒，仍沒找到有關(guān)這條魚的任何線索。為了搞清這條怪魚的來歷，她給南非著名的魚類學(xué)家史密斯教授發(fā)去了求助信，并附上了手繪的怪魚草圖。

當(dāng)史密斯教授看到那張草圖時，一眼就認(rèn)出這就是被科學(xué)界認(rèn)為滅絕了至少6 500萬年的腔棘魚。他立刻給拉蒂邁女士發(fā)了電報，表示自己會馬上過去，叮囑她一定要保管好這條珍貴的腔棘魚。

史密斯教授發(fā)完電報后，立即動身去東倫敦。當(dāng)時南非各地的路況非常差，他抵達(dá)博物館時，已是2個月后了……雖然怪魚因為保存不善而腐爛，但是史密斯教授仍堅持認(rèn)為這就是腔棘魚。他對拉蒂邁女士說，你的發(fā)現(xiàn)會讓全世界的生物學(xué)家為之雀躍不已！

史密斯教授認(rèn)為腔棘魚可能是打開生物進(jìn)化之謎的鑰匙，極具研究價值。他根據(jù)這條怪魚的特征為其命名“矛尾魚”，不過當(dāng)?shù)厝烁鼧芬夥Q它為“拉蒂邁魚”。這條矛尾魚已經(jīng)高度腐爛，無法再做進(jìn)一步的研究，必須找到新的矛尾魚才能繼續(xù)研究工作。在親自出海抓魚未果的情況下，史密斯教授決定“懸賞找魚”。他印制了大量傳單，廣為散發(fā)。傳單上不僅印有腔棘魚圖案，還印有英語、法語和葡萄牙語的“如有發(fā)現(xiàn)此魚者，獎勵100英鎊”字樣。轟轟烈烈的找魚行動才剛開始，就因為第二次世界大戰(zhàn)的爆發(fā)而中斷了。

“二戰(zhàn)”結(jié)束后，對腔棘魚念念不忘的史密斯教授再次啟動了“追魚行動”。他堅信這條腔棘一魚一定有同伴，只是尚未被發(fā)現(xiàn)而已。時間一天天過去，腔棘魚杳無音信。史密斯教授不禁陷入了自我懷疑：莫非自己的推測是錯的？

幾近絕望之際，史密斯教授收到來自科摩羅群島的電報。電報上說：“我們捕到了疑似腔棘魚的魚，盼望您的到來”。為了避免重蹈覆轍，史密斯教授專門乘坐軍用飛機(jī)趕往科摩羅群島。這次他終于如愿見到了腔棘魚：為了防腐，這條身長1.5米、體重約58千克的腔棘魚，不僅被注射了福爾馬林，還用鹽腌了起來。

第二條腔棘魚出現(xiàn)在1952年，距離發(fā)現(xiàn)第一條腔棘魚已經(jīng)過去了14年。起初，激動的史密斯教授一廂情愿地認(rèn)為，新發(fā)現(xiàn)的腔棘魚不同于之前的矛尾魚，應(yīng)屬于另一個種，后來才意識到這是個“烏龍事件”。所謂“不同”，只是這條腔棘魚在捕獲時受了傷，失去了它的第一背鰭而已。

超級鏈接

隨著科技的發(fā)展，人類能去往更遙遠(yuǎn)的海域，潛入更深的海里。也是因此，更多的腔棘魚個體進(jìn)入了人類的視線。

1955年7月，在印度洋科摩羅群島近海150～270米的深處，德國科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了至少15條這種魚。

1997年，在印尼蘇拉威西島，人們發(fā)現(xiàn)了另一種腔棘魚的近緣種，即褐色的印尼矛尾魚。

1998年7月，印度尼西亞漁民用深水鯊網(wǎng)捕撈到腔棘魚。這一地點距西印度洋腔棘魚群棲息地約有1萬千米遠(yuǎn)。

2010年，一支考察隊在南非的索德瓦納灣發(fā)現(xiàn)腔棘魚。它們白天棲息在水深90—150米的洞穴中，晚上則上升到55米水深的地方覓食……