问题

合弓纲为什么叫「合弓」?

回答
合弓纲之所以得名“合弓”,并非因为它们真的会射箭或者使用弓箭,而是源于它们头骨结构上的一个关键特征:下颞孔(infratemporal fenestra)。

要理解这个名称的由来,我们得先回溯一下爬行动物的头骨演化史。在古老的爬行动物(更早的祖先,比如无弓类爬行类)的头骨上,颞部(头骨两侧耳朵后方区域)是实心的,没有开孔。而到了更进步的爬行动物时期,头骨的两侧开始出现不同形式的开孔,这些开孔被认为是减轻头骨重量、为肌肉附着提供空间以及可能影响头部运动灵活性的适应性演化。

根据这些颞孔的数量和位置,爬行动物被分为了几个大类:

1. 无弓类(Anapsida):头骨两侧颞部没有开孔,就像我们今天看到的龟类那样。
2. 双弓类(Diapsida):头骨两侧颞部有两个开孔,分别位于颧弓(zygomatic arch)的上方和下方。这包括了大部分的爬行动物,如恐龙、蛇、蜥蜴、鳄鱼等。
3. 单弓类(Synapsida):头骨两侧颞部只有一个开孔,位于颧弓的下方。这就是我们今天讨论的合弓纲的祖先类群。

那么,“合弓”这个名字是怎么来的呢?“合”在汉语中可以解释为“汇合”、“结合”或者“集中”。在科学命名中,“合弓”指的是下颞孔这个开口的形状和位置。合弓纲动物的头骨,在颞骨、鳞骨和方骨等骨骼的共同作用下,形成了一个宽大而开放的下颞孔。这个孔洞的边缘,尤其是后下方,常常是相对集中的,仿佛一个汇聚点,围绕着这个唯一的颞孔。

更直观地说,想象一下一个环状结构,这个环状结构在双弓类中被一根骨头(上颞弓)分成了上下两个部分,形成了两个孔。而在单弓类(合弓纲的祖先)中,这根上颞弓消失了,只留下了一个向下延伸的骨头边缘,围绕着一个主要的孔洞。这个主要的孔洞,就是我们所说的下颞孔。

这个下颞孔的特征,在早期合弓纲动物中尤为明显,它们拥有一个呈半月形或马蹄形的下颞孔,其上缘是由颧弓(由鳞骨和轭骨形成)和鳞骨的腹侧缘构成。而合弓这个名称,就是对这个相对完整、集合在下方的颞孔形态的一种描述。它不像双弓类那样被明确划分成上下两个孔,而是一个集中的、主要的开口。

需要强调的是,这个名称的形成,主要是基于骨骼形态学的描述,特别是头骨的解剖特征。后来,当古生物学家逐渐认识到这一类动物与真正的爬行动物(双弓类)在演化上存在显著差异,并且是哺乳动物的直接祖先时,保留“合弓”这个名称,就成为了一个约定俗成的传统。这个名称的英文是Synapsida,其中“syn”意为“一起”、“结合”,而“apsis”意为“弓形”或“开孔”,合起来也是指代这个单一、集中的颞孔结构。

总而言之,合弓纲得名“合弓”,是因为其头骨两侧拥有一个位于颧弓下方的、相对封闭且集中的颞孔,这是区别于其他爬行动物(如双弓类拥有两个颞孔)的关键解剖特征。这个名称是对其头骨演化过程中形成的一种特殊骨骼结构的形象概括。

网友意见

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合弓类的“弓”指的是颞弓,就是上图中那个像拱桥一样的构造,一个颞弓对应一个颞颥孔。所以合弓类只有一对颞弓,也只有一对颞颥孔。而双孔类有上、下两对颞弓和两对颞颥孔。

至于这个“合”,意思是最初命名的学者误以为合弓类的一对颞弓是由双弓类的两对颞弓合并来的。

但后来的研究发现,合弓类的颞弓和颞颥孔并不是合并来的,合弓类也不是双弓类进化来的,两者都是从没有颞颥孔的动物进化而来,但以前的名字依然保留,这种因为早期的研究不透彻而命名不严谨的案例很多。

不过单从位置上讲的话,合弓类的颞颥孔大致对应双孔类的下颞颥孔,所以实际上多数中文文献把合弓类叫做“下孔类”,而至于“合弓类”这个词,是拉丁文Synapsida的字面直译:

syn(合)+ἁψίς(古希腊语“拱”)

同理,双弓类也是一样:

Di(双)+ἁψίς

不过,合弓类的颞颥孔实际上也不是双孔类的下颞颥孔进化来的,两者的颞颥孔是各自独立进化出来的,所以有些地方翻译成不惹事的“单弓类”也有一定道理,不过生物命名这件事嘛,你懂的,不要太较真,知道为什么叫这个就好,没必要改来改去

总结:合弓类=下孔类=单弓类,双孔类=双弓类

参考文献:《中国古脊椎动物志》2015版

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当然,上面那个图看得不太直观的话,再放两张现代双弓类和现代单弓类的头骨实物图,

虽然已经过去了三亿年,但祖先的有些特征至今仍然保留着,单弓类和双弓类两大家族的竞争也仍然持续着

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