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如果辐鳍鱼和软骨鱼能够登陆,那么将会演化成什么形态? 第1页

  

user avatar   huan-xing-ju-chang-xian-ren-fu-ze-ren 网友的相关建议: 
      

地球上的动物想要完全登陆,要解决的问题有三个:呼吸、水分、繁殖

(其实繁殖问题根本上就是要在幼体发育阶段解决前两个问题)




首先是呼吸,其实这个不是很麻烦,甚至顶着鳃就可以上了:鳃无法呼吸空气的原因在于鳃丝在空气中会黏连在一起,降低在空气中氧气的吸收面积;同时现在的鳃主要适应吸收溶解氧的功能,而水分蒸发会导致溶解氧含量下降而让鱼无法呼吸,因此捞上岸的鱼才会憋死

解决这些不需要很大的改动,现在一些生活在低溶氧量水体中的鱼比如黄鳝、短鳍花鱂,就可以藉由皮肤、肠道、口内乳突等结构辅助呼吸;以攀鲈为代表的鱼类多次独立进化出花朵形状的鳃上呼吸器官,在空气中也能维持展开的形状而不像鳃丝那样塌下去,这种器官可水陆共用,只要保持湿润就能呼吸。第一个问题的解决方法可谓八仙过海各显神通,就不详述了

详情可以看这两篇回答:


哦不过要注意,这些呼吸器官(除了皮肤)基本都是消化道上的各种衍生物(事实上肺脏就是食道上膨大出的一个腔),所以登陆后一个重要的工作就是把它从消化系统中独立出来。一种理论认为羊膜动物把两对鼻孔中的一对转入口腔内部成为内鼻孔,从而开辟了专门的呼吸道,然后用次生腭、会厌和咽等结构进一步区隔呼吸道和食道(是的,吞咽是四足动物的专属动作)——就算这样搞我们吃东西还是可能会噎着,所以甭管硬骨软骨辐鳍肉鳍,不想吃饭吃成窒息死就得把这事办妥了




保水这件事,不做其实也行,但生活范围就得像蜗牛、笄蛭涡虫、蚯蚓之类的动物一样受限于潮湿的环境。羊膜动物在保水上是下了苦功夫的:蜥形纲把代谢废物以尿酸的形式排出以节省水分,其中的鳞龙为了减少体表水分蒸发干脆弄出了无法发育的死皮以至于要定期蜕皮;哺乳动物以尿液形式排出废物,因此对水分需求更大——明白为什么汗腺散热效果那么好却没几个物种舍得全身长了吧?

(所以科幻惊悚片里那些黏糊糊湿漉漉到处喷液体的怪物看着真的很捉急,朋友你哪来那么多水每分每秒都在往外滋,你是海王吗?)

事实上,陆地呼吸本身就要求一定保水能力,羊膜动物的肺脏与节肢动物的气管都是在湿润环境下工作的。所以首先的,鳃裂怎么也得给它闭上,至少口子别拉得那么大,如果上一个问题里选用了鳃作呼吸器官,那这鳃裂可能得愈合成孔并后移,拉出一条清洁加湿用的呼吸道——嚯,这呼吸孔长得浮夸点兴许可以当第二性征

然后就是皮肤的加厚特化以及防水的分泌物,比如油脂——这样一来皮肤呼吸的路线就走不通了。另外还有排泄,羊膜动物的氮代谢路径是被“截短”了的:在许多海洋动物中,氮代谢的终点是氨,其随体表或鱼鳃溶解在海水中排出体外;但羊膜动物在尿素/尿酸阶段就将其排出以节省水分,这点可能也要注意

当然,一个很简单粗暴的节约水分的方式就是大型化,这样体表蒸发面积与身体总储水量之比会降低,但也意味着个体的需水量会更大,因此这个方案完全是按下葫芦浮起瓢,终究不是长久之计




最后是繁殖问题,生活史反映了演化史,因此个体在发育过程中往往会不可避免地出现一段身体构造类似祖先的时期,在之后的发育中再慢慢转变成成体。对于演化中一直停留在海中的动物来说这不是个麻烦——大家的祖先也都是在海里活的,那这段时间祖先怎么活我跟着怎么活呗?但你如果志在陆地的话,这方案就行不通了

要想登陆,就得解决在失去了直接降生,模仿祖先生活的选项后,如何挺过这段发育期的问题。现在陆生动物通用的解决方法有两种:装肚子里或者抱大卵,总之就是自己营造一个稳定的水环境,让幼体在里面度过发育期


胎生与卵胎生的差异在于“胚胎发育所需的营养是直接来自母体还是来自卵黄”,能办到的物种其实还蛮多的。我们特殊就特殊在几亿年前逆转录病毒把一组基因打入了祖先体内,使得胎儿的胎盘能骗过母体的免疫系统,直接与母体进行物质交换。你也可以照着样子给鱼儿们来上一次,基因水平转移这事很玄,什么都可能发生

抱大卵其实就是往卵里塞入足够的卵黄,使幼体获得度过“返祖期”所需的养分,同时用其他构造配置一个相对稳定的发育环境。最典型的例子就是蜥形纲与少数哺乳动物的羊膜卵


当然了,想要另辟蹊径,走有袋类的路子也不是不可以,毕竟设定里陆生脊椎动物团灭了嘛。不过软骨鱼和辐鳍鱼都已经多次独立进化出有胎生或卵胎生能力的类群了,也犯不着这么糟践东西


至此,陆生生活对动物提出的所有要求已讲解完毕(如果要大型化的话,还得要一副刚性的支撑结构——也就是骨骼),剩下的就只需要一点点放飞自我了。什么你说我根本没说它们会怎么进化?抱歉我是懒狗,出设定集了记得寄我一本

啊?你问脚呢?

……

脚只是装饰品而已,上面的大人物是不会懂的


四条腿的都沒啦,抢生态位要紧,长腿的事以后再说,来一盘蛇行天下

就算真的要长脚,辐鳍软骨两支鱼也不会是白手起家,这甚至可以说是登陆筹备中最没有技术含量的一环了,四足动物一消失,它们立马就能用各种姿势连滚带爬地上岸:





还有,辐鳍鱼的鳍里是有骨头的——是怎么传成“只有肉鳍鱼的鳍内带骨”的?只要去看下腔棘鱼的胸鳍骨骼,再想想和那东西类似的构造最终变成了你的手,你就会对辐鳍鱼的根基充满信心了




啊,最后要提及一些辐鳍鱼拥有的充满无限可能的进化素材:咽颌(pharyngeal jaw)

脊椎动物主要的进化路线就是往嘴里装东西:第一鳃弓塞进去,形成下颌;鼻孔塞进去,形成上呼吸道;鱼鳞塞进去,形成牙齿。当羊膜动物不再需要鳃呼吸时,残留下来的鳃弓就扮演了各种各样的角色,从变色龙的舌头到人的发声都有其参与

而如今,辐鳍鱼类将一个特殊的结构至少独立进化出了两次,扩散到了3万余个物种中,这就是咽颌,一个“口中口”


咽颌与下颌是同源器官,同样由鳃弓演变而来,可以辅助固定猎物;或快速弹出,产生虹吸来吸入猎物;还有些物种的咽颌特化为一类发声器官,是个充满潜力的结构

至于它具体会对登陆的鱼类造成什么样的影响?

抱歉,我是懒狗,出设定集了记得送我一份




  

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