问题

为何现今的鱼类没有再次进化出如邓氏鱼般强硬的盾甲?

回答
你这个问题触及了一个很有意思的进化话题:为什么我们现在看不到像邓氏鱼那样全副武装的海洋巨兽了?这背后其实有好几个关键原因,它们相互作用,共同塑造了如今海洋生物的形态和生存策略。

首先,我们得理解邓氏鱼的“盾甲”是怎么来的,它有什么用。邓氏鱼生活在泥盆纪晚期,那是一个地球上关节动物(节肢动物)统治海洋的时代。邓氏鱼的盾甲,其实是它巨大的头和前胸部覆盖的厚重骨板。这玩意儿可不是闹着玩的,它提供了惊人的防御力,能抵御当时其他大型掠食者的攻击,比如其他大型盾皮鱼类。同时,这身盔甲也让邓氏鱼成为了一台高效的捕食机器,它那强大的咬合力配合坚固的头部,能够轻易咬碎猎物。

那么,为什么后来的鱼类没有走上这条“重装铠甲”的路线呢?

1. 竞争环境的改变:

泥盆纪晚期,海洋中的顶级掠食者主要是各种盾皮鱼,它们彼此之间可能就在进行一场“军备竞赛”,进化出了更坚固的防御和更强大的攻击力。但到了石炭纪,情况发生了巨大的变化。一种叫做“鲨鱼”的生物类群开始崛起,特别是像异齿鲨这样的早期鲨鱼,它们的出现给当时的海洋生态系统带来了新的玩家。

鲨鱼的出现,从某种程度上改变了“游戏规则”。它们虽然不像邓氏鱼那样有厚重的骨甲,但它们进化出了更灵活的身体、更锋利的牙齿、以及更高效的运动能力。它们不再依赖单纯的“以硬碰硬”,而是通过速度、敏捷性和撕咬能力来捕食。

想象一下,如果你是邓氏鱼,一身沉重的铠甲让你行动不便,而你的对手是灵活的鲨鱼,它们可以轻易绕到你的侧面或后方攻击你柔软的身体部分。在这种情况下,沉重的骨甲反而可能成为一种负担。

2. 进化权衡(Tradeoffs)是永远的法则:

进化不是点菜,不能什么都要。每一项性状的进化,都伴随着一些代价。邓氏鱼的重型盾甲,虽然带来了强大的防御和咬合力,但它也付出了巨大的代价:

活动能力的牺牲: 沉重的骨甲必然会限制鱼体的柔韧性和速度。在需要快速追击猎物或者逃避危险时,这种限制是致命的。
生长和代谢的消耗: 制造和维持如此巨大的骨甲需要消耗大量的能量和钙质。这会影响鱼体的生长速度和整体代谢效率。
体型限制: 过于沉重的结构也可能限制鱼体能长到多大。

而后来的鱼类,特别是我们今天熟悉的硬骨鱼类,它们进化出了不同的生存策略。比如,它们进化出了更坚固的骨骼结构(但不是外在的“甲胄”)、更高效的流线型身体、更发达的肌肉系统,以及更精密的感官系统(如侧线系统)来感知周围环境。这些都是为了更有效地捕食和躲避捕食者,而不是靠一身铠甲硬抗。

3. 骨骼结构的内部化和优化:

虽然现今的鱼类没有外挂式的厚重盾甲,但它们的骨骼系统本身也在不断进化和优化。比如,脊椎动物的脊柱和肋骨就提供了很好的内部支撑和保护。鱼鳔(float bladder)的进化也使得它们能够更好地控制自己在水中的浮力,提升了运动效率。

而且,不同的鱼类为了适应不同的生存环境,也进化出了不同的防御机制。有些鱼进化出了尖锐的刺(如蝎子鱼、石斑鱼),有些进化出了剧毒(如河豚),有些则依靠伪装或者群居来躲避危险。这些都是比重型铠甲更灵活、更适应现代海洋环境的策略。

4. 鱼类进化的分支多样性:

生物进化不是一条直线,而是无数个分支。邓氏鱼属于一个叫做“盾皮鱼纲”(Placodermi)的已灭绝类群。这个类群在泥盆纪时期非常繁盛,但后来因为种种原因(可能就是上面提到的生态位竞争和进化权衡问题)逐渐走向灭绝。

而我们今天看到的大多数鱼类,比如软骨鱼纲(鲨鱼和鳐鱼)和硬骨鱼纲(包括我们吃的绝大多数鱼),它们是另外的进化分支。这些分支在漫长的地质时期里,找到了自己的生存之道,并取得了巨大的成功。

举个例子,硬骨鱼类在泥盆纪晚期就已经出现,并逐渐取代了盾皮鱼类在许多生态位上的优势。它们进化出了骨质鳃盖,这不仅保护了鳃部,还使得它们在静止不动时也能通过水流过鳃部进行呼吸,这极大地提高了它们的生存效率和活动范围。

总而言之,邓氏鱼的盾甲是那个特定时期特定环境下的一种成功进化策略。但随着海洋环境的变化、新物种的出现以及进化权衡的必然性,后来者们选择了更轻盈、更灵活、更具适应性的生存方式。这就像冷兵器时代出现重装骑士,但火器出现后,铠甲的作用就大大减弱,取而代之的是更灵活的战术和武器。海洋生物的进化也是如此,它们不断适应新的挑战,找到了最“经济有效”的生存之道。所以,我们今天看到的鱼类,虽然没有邓氏鱼那般“武装到牙齿”,但它们同样是经过数亿年进化考验的生存大师。

网友意见

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从来没有这事,具有盾甲的鱼一直都没少过。

鲶形目的陶乐鲶科(Doradidae)绝对是让你重新看到活着的盾皮鱼的最良好选择。这一科的鲶鱼在背鳍前具有发达的颈盾,侧线高度骨化,形成带刺菱鳞,借以保护自身。其中的一些头大,骨甲突出的品种十分具有盾皮鱼的余韵,如阿纳纳琴鲶(Physopyxis ananas,图1-4)






星鳔骨锚鲶(Ossancora asterophysa,图4、5):




如果养不活,收藏标本也不错-陶乐鲶科的头骨和全身骨骼和盾皮鱼也差不多;



如果不太强求像,那么常见的陶乐鲶科观赏鱼笑猫Platydoras armatulus也很好,完全可以当成胴甲鱼去养,很有趣---而且还会叫。

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