寻找人体内的“鱼祖先”
今生成活在地球上的每一只爬虫类、每一只鸟、每一头哺乳动物和每一小我都是古代鱼类的儿女。我们的身体机关就讲述了这段汗青。
若是我们想让一辆老爷车跑上200千米/小时,改装工程师必需从头调校所有零部件,若是调校依然无法解决问题,就必需改换零件。从很多方面看,人类就像是这台改装后的老爷车。进化这个“工程师”将鱼类的身体机关从头调整,获得了两栖动物、爬虫类和哺乳动物。然后,哺乳动物被逐渐革新当作用两条腿行走、会用各类说话交流、能本家儿动思虑解决问题、能节制手指完当作邃密工作的人类。
人之所以会打嗝,人的膝盖之所以轻易受伤,归根结底,这些人类先天弱点都来历于进化链条的上游。其实,可以说人类的大大都身体机关上的缺陷,来历都能追溯到人类祖先物种——鱼类。
鱼卵都有卵黄囊。在所有鱼类中,鲨鱼卵的卵黄囊可能是最显眼的。鲨鱼是一种很是古老的软骨鱼,在距今4.2亿年前的志留纪期间就已经呈现在地球上。部门鲨鱼是卵生,它们产下的卵很像一个钱包。透过黄色透明的卵鞘,我们可以看见此中的幼鲨和为其供给营养的庞大卵黄囊。
大约在3.75亿年前,远古鱼当作功登上大陆。那时,这批“前驱”面对的最大挑战之一,就是若何防止它们的卵掉水变干、灭亡。两栖动物选择回到水中产卵,避开了这个难题。爬行类则进化出更激进的解决方案:一种全新形态的卵——将胚胎装进羊膜这个布满液体的囊中,然后在外层包抄一层硬壳以庇护卵。成果就有了蛋。于是,爬虫类可以在陆地上产卵,便利它们进一步征服陆地。在这过程中,卵黄囊也被保留了下来。
人类胚胎在发育初期,也会形当作卵黄囊,它对胚胎有造血和营养感化。固然此时胚胎还太小,B超当作像无法看到,但大夫可以或许经由过程卵黄囊判定胚胎存在。跟着胚胎长大,卵黄囊垂垂消逝。其实,人类等哺乳动物胚胎期间的卵黄囊可以被看作一种“陈迹器官”,它的存在提醒着我们的祖先是远古鱼。
人类等灵长类动物可以或许进行切确的手部活动,这是灵长类区别于其他动物的特点之一。那么灵长类的手是若何演化而来的?150多年前,英国古生物学家理查·欧文经常收到出海回国的人带给他的各类奇异生物。在剖解了大量生物并研究了它们的机关后,他发现了一些不异点。尽管分歧动物之间,四肢的外形和布局千差万别,但四肢骨骼都由三根本家儿要的骨骼、趾骨以及毗连两者的很多小骨构成。这就仿佛是同样的布局在分歧动物身体上被压缩、延展,从而实现分歧的功能。人和狗等哺乳类动物都具有这种模式,鸟尽管上肢酿成了同党,但也属于这种模式。
欧文固然发现了这个纪律,但他没能找到背后的原因。真正回覆这个问题的,是和他同时代的查理·达尔文。达尔文经由过程长年大量不雅察,总结出生物之间的这种配合模式,是因为在遥远的曩昔,它们都有配合祖先。不外,若是顺着进化树追溯,这种上肢骨模式最远只能追溯到最早呈现的陆地四足动物。鱼类没有四肢,只有鳍,即即是距今4亿年前远古鱼类也是如斯。这又是怎么回事?
大约4亿年前的水下宿世界,史前鱼类拥有的是鳍。我们人类若何从有鳍的鱼,酿成有四肢的动物?达尔文展望在进化过程中,存在一种过渡形式的远古生物。2004年,古生物学家在加拿大发现一种后来被定名为“提塔利克鱼”的糊口于泥盆纪的早期鱼类。固然属于鱼类,但它身上具备了很多两栖类的特征:与曩昔很多更近似鱼类的化石分歧,它的“鳍”拥有原始的腕骨及纯真的趾头,暗示它们可以承受重量。前鳍的骨骼显示出它们可能拥有很多肌肉组织,这暗示它们拥有发财的肌肉,并且有能力像手腕一样弯曲。固然它们很可能无法利用鱼鳍行走,可是它们也许用其来支撑身体,就仿佛人做俯卧撑时用双臂支撑上身。而且,提塔利克鱼有肺,这意味着它们至少可以短时候分开水中,上岸勾当。
人类的耳朵、喉部和下颚的部门布局都是由腮进化来的。若是你将都处于发育初期阶段的鱼类胚胎和人类胚胎对比,你必定会诧异于两者竟然如斯相似。人类胚胎发育的某个阶段确实看起来像一条鱼。不仅如斯,鱼类胚胎和人类胚胎都有不异较着的隆起物,被称为“腮弓”。鱼类的腮弓会发育当作腮骨、神经、血管和腮部肌肉;而人的部门腮弓会发育当作下颚、中耳和喉部这三个部位的部门“零件”。人类腮弓的发育过程很是复杂,这种复杂性为人类的说话交流打下根本,但也带来了麻烦。
作者:邵峰 来历:《大天然摸索》2019年第01期
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