从海洋到陆地的鱼世界
1938年12月22日,在非洲东部东伦敦海港附近的海面上,正在渔船上作业的渔民捕到一条怪鱼。这位不速之客长约1.5米,重58千克,身体是有些发紫的铅灰色。它身侧长着的部分,与其说是鳍,不如叫脚更合适。这些鳍非常粗壮,形同船桨,怪鱼蹦跳起来时,像是用鳍在撑着地行走,这倒使人想起安徒生童话里用尾巴站立的美人鱼。不仅长相奇特,怪鱼的脾气也大得很。当有人伸手抚摸它时,它猛地跳起,二话不说,张开大嘴就要咬人。单看那白生生的、尖利无比的牙齿,就让人有些胆怯,再加上那副凶神恶煞的模样,足以令人退避三舍。霎时,海港因怪鱼的出现而沸腾起来。在兴致勃勃的观众中,有一位拉蒂迈女士独具慧眼,看出这条怪鱼很有研究价值。于是,人们把它送到附近的博物馆去,希望那里的专家能有所发现,结果不获而归。虽然大家都觉得怪鱼身上大有文章可做,却没有丝毫线索。随后,这条鱼又被请到南非格雷厄姆斯敦大学史密斯教授的实验室里,之后再次辗转,远涉重洋,到伦敦的 大英博物馆。当然,这时的怪鱼早已不再恶狠狠地了,离水3个小时后它就丧失了性命。而当时又没有防腐的准备,在运输过程中肉体腐烂殆尽,最后只剩下一具骨架。
经过史密斯及伦敦的专家学者们的观察和鉴定,确认这条鱼是几亿年前古代鱼类的后代,靡足珍贵,同我国的国宝大熊猫一样,是研究古生动物最好的标本。这种鱼被冠以“拉蒂迈”这个名字,是为了表示对第一个重视它的拉蒂迈女士的敬意。因其尾部像矛,又称矛尾鱼,它的祖先是总鳍鱼。就让我们沿着动物进化的过程向上追溯,来揭开怪鱼之谜吧。
就在三叶虫繁荣昌盛的时候,一类全新的高等动物悄然问世。起初,它们默默无闻,只是躲在海洋的角落里繁衍生息,并且不断在改进自身条件。随着时间的流逝,这股新生力量慢慢崛起,并对三叶虫王国的大厦构成威胁。这就是最早的脊椎动物——无颌类。它属于鱼形动物,却又不是真正的鱼。之所以称为“无颌”,是因为它确实没有上、下颌骨,也因此咬不动硬的食物。但是,它身上却包着一层骨甲,就像“穿”着盔甲、全身披挂整齐的古代兵士,因而又被称为甲胄(ZHòU)鱼(甲胄,古代兵士的作战服装,用金属或皮革制成。甲是衣服,胄是帽子)。
甲胄鱼的种类很多,形形色色,不一而足。头甲鱼便是其中翘楚。它的腹部平坦光滑,背部隆起,身体的横切面像一个不太规则的三角形。扁阔的头好像带着一顶钢盔,眼睛长在头的背面,像是一直在往上看,很傲气的样子。两眼之间有一个长鼻孔。头甲鱼有张扁圆形的嘴,边上有许多小鳃孔,远远望去,倒像是长了一片麻子。虽说是其貌不扬,但这些“麻子”的作用实在是非同小可。这不仅是头甲鱼的呼吸器官,更是一个过滤器,在它吃食时进行一番去粗存精的筛选,把多余的水及沙石过滤掉,保证进食质量。头甲鱼不能啃骨头,但对付一些不太硬的猎物,却也绰绰有余。这完全是它“嘴唇”上那些小甲片的功劳,我们所熟识的虾也是如此。不过,它身上还没有鳞,只是一些类似鳞的甲。看来,头甲鱼从头到尾,都被包裹的严严实实的,真不愧为甲胄类。如果有敌人前来冒犯,头甲鱼自有办法御敌。它的头部镶嵌着两块小甲片,一旦对方欺上身来,这里就会放出电流,让入侵者吃不了,兜着走。头甲鱼的行动有赖于尾鳍,只有尾巴不停地摆动才能使其前进。但它的尾部力量较弱,而其满身的铠甲又如此沉重,使得它在游动的过程中不得不时常停停落落,多数时候倒像是在爬。当它瞄准一条很肥的蠕虫,准备出击时,却因游速太慢,等它赶到蠕虫近旁时,大势已去。有所察觉的蠕虫在泥沙上翻腾起伏,搅起一阵浑水,使头甲鱼如置身于迷魂阵之中,分不清东南西北,纵有放电本领也无济于事,而蠕虫却乘机逃之夭夭。由此可见,这是头甲鱼身体结构的明显缺陷,不改进不足以适应生存需要。
与之相比,鳍甲鱼则是无颌类较为灵活的一种。而它的外形也更加特别,可以说是极尽奇形怪状之能事。背部线条比较平直,腹部向下突起,弧度很大,与头甲鱼刚好相反。它的甲片只是从嘴部到胸部有,而后半身却代之以细而薄的鳞片。这样,其体重就轻了很多。在它的背上还竖着一根天线似的鳍,当然,上面也有一层甲。鳍甲鱼的嘴尖尖的,倒过来看有些像鸟喙(HUì)。它的眼睛长在头的两侧,口在头的腹面。奇怪的是,找不到鼻孔。头甲鱼虽然只有一个鼻孔,但毕竟是有的。仔细观察一下,发现鳍甲鱼经常迫不及待地大口吸水,仿佛口渴难忍。原来,它的鼻孔藏在口腔内,这样隐蔽,让人颇为费解。鳍甲鱼似乎是太不甘心于亲族长相的平淡,处处表现自己的个性,出奇制胜。幸而它不是徒有外表,在游泳、捕猎等方面也独领风骚。它的尾巴更加粗壮有力,因此行动起来不像头甲鱼那样迟缓笨拙。倘若是鳍甲鱼遇上蠕虫,它会毫不理会那“烟雾弹”,穷追不舍。蠕虫钻进泥穴也难不倒它,它的尖嘴像一把电钻,会跟着打洞。最后蠕虫黔驴技穷,只有乖乖就范。在无颌类的家族中,还有扁平的蝙蝠鱼、身上布满与鲨鱼类似细鳞的花鳞鱼等。当三叶虫日薄西山之时,无颌类的蓬勃发展显得尤为重要。但是,在这个庞大的家族中,偶尔有几个叛逆者也是不足为奇的。它们不满祖辈所过的平淡无奇的生活,更不愿受环境限制无所发展,因而急于寻找突破机会,于是,又一类新生物应运而生了。
随着地质的变化,地球上大陆的面积日趋扩大,而海洋却相应地变“瘦”了。无颌类中一些探险者便接受了这个挑战,不再徜徉于大海,而是顺着入海的河口,逆流向上。它们惊喜地发现,内陆的水域充满了诱惑力,有诸多得天独厚的生存条件。它们欢天喜地,庆幸终于找到了满意的新家。生活在内陆的无颌类经过时间的改造,渐渐与海洋里的亲族产生了距离,并很快壮大起来,不但可与无颌类相匹敌,还大有取而代之的势头,这就是原始的鱼类。鱼类最初是在湖泊和河水中诞生的。但是,当它们长成后,仍然没有忘记故乡大海。于是,有的鱼在适当的时候衣锦还乡。尽管如今已“物是人非事事休”,但它们没过多久就适应了新的环境,而且越来越活跃,俨然已是海洋的主人。所以,不论是湖泊还是海洋,都会有鱼类的一席之地。它们与原住民一起生活,一起竞争,形成一个庞大的水中家族。
鱼类与无颌类的本质不同在于它们有了颌,这一点是至关重要的。有人甚至把颌的出现比作脊椎动物演化史上的第一次革命。颌的作用何以见得呢?首先,鱼类在进食方面有了长足进步。鱼类不再感受无颌类囫囵吞食、食而不知其味的烦恼。而且,面对垂涎欲滴的美味,也不会有因嚼不动而无可奈何地离开的尴尬。鱼类有力的颌使它们有机会品尝到各种食物,而细嚼慢咽对身体大有裨益。其次,颌无形中增强了鱼类自身的力量,使它们更具有威慑力。当鱼类同无颌类对峙时,上、下颌像剪刀一样一张一合,仿佛自信的战士在摩拳擦掌,随时准备将敌人置于死地。这令对方胆怯,有时还会不战而逃。颌的形成是生物进化的一个质的飞跃。
除此之外,鱼类的胸、腹部开始出现成对的偶鳍,也就是四肢。无颌类是靠尾鳍行动的,而鱼类有四肢的配合,行动愈发快捷、方便。这也是一个很大的优势。另外,无颌类中有的是单鼻孔,有的是双鼻孔,鱼类在此基础上,扬长避短,形成了固定统一的双鼻孔,对呼吸非常有利。这些无疑都是鱼类取得领先地位的条件。
最古老的鱼类叫盾皮鱼,顾名思义,它们身上也有一层坚硬似盾的甲骨,这说明它还没有完全脱离无颌类。这些披甲戴胄的鱼,同它们的后代比起来,模样显得有些怪异。即便是活化石拉蒂迈鱼,对一墙之隔的曾祖父母也感到非常陌生。但是,一想到它们是鱼类进化史上的急先锋,这些隔膜很快就消失了。别看盾皮鱼类还比较原始,它们中的一些成员也曾经在水中显赫一时,节甲鱼和沟鳞鱼便是其中的佼佼者。
节甲鱼戴着头盔,而铁甲只穿到上半身,其余的部分却连一片鳞都没有。颇有头重脚轻之嫌。更为奇怪的是,节甲鱼的头和胸之间有一个缝隙很大的关节,控制着头的活动,使得节甲鱼看起来更像现在的电动玩具。当它张大嘴巴时,头就抬起来了,当它的嘴闭拢时,头就低了下去。所以,节甲鱼捕猎时昂首挺胸,威风凛凛;吃食却永远是低着头的,似乎在细细品尝口中的美味,或者像罗丹刻刀下的思想者,低眉垂首,在思索生存的道理。实际上,这是因为它的颌发育得还不够完整,要借助颈部力量才能完成嚼食的功能。节甲鱼的颌骨上有一些尖锐的三角形锯齿,上下相互吻合,恰如一把带齿的剪刀,“喀嚓”之间,骨头就会裂为碎片。这使其他动物闻风丧胆,避而远之。而节甲鱼类的老大哥又非恐鱼莫属。它是当时的庞然大物,体长达4.5~10米。而其头部更是堪称动物之最,竟有3米长,大嘴一张也有1米见方,真够吓人的!而它的游泳技术也不赖,这又为它增添了几分资本。昂着巨头,张着大嘴的恐鱼,是海洋里当仁不让的霸王,其他任何动物见了它,都只有甘拜下风、俯首称臣。当然,绝大部分甚至要做出“牺牲”,成为恐鱼的腹中之物。幸而,恐鱼在世的时间不长,大概只生存了1000万年就无影无踪了。否则,它将成为鱼类进化过程中的障碍,使其他的鱼类得不到应有的发展。
恐鱼的头部沟鳞鱼是盾皮鱼类分布最广、数量最多的种类。同时,它的长相也最为奇特。它身体的前部像龟,不仅有甲壳,而且是腹平背穹,所以,沟鳞鱼看起来像长着鱼尾和鱼鳍的乌龟。不单如此,它还长着螃蟹一样的螯足,这使其成为“三不像”。沟鳞鱼不大,一般就十几厘米长。它还是“乐天知命”者,很快就能适应新环境。在水里可以自得其乐,任意遨游。一旦情况有变,遇上退潮或水干涸之类的危机,它也会处乱不惊,凭借自己独特的肺囊呼吸空气以维持生命,等待老天降下甘霖或涨潮。因此,当许多鱼类离开水就只能坐以待毙之时,沟鳞鱼仍然有一线生机,命运之神似乎特别垂青于它。
盾皮鱼类是开国元勋,在它的引导下,新生力量不断涌现,接踵而来。这其中就有现代鲨鱼的祖先软骨鱼类。追根溯源,软骨质在盾皮鱼类身上已有所体现,而当它脱掉那层沉重的铠甲后,变得“身轻如燕”,行动起来非常灵活自如,软骨鱼类就这样诞生了。裂口鲨是家族的最早成员,它与后辈长得很像,习性也差不多。它并不是天生的“冷血杀手”,捕猎只是为了生存。从现代鲨鱼情况来看,它们习惯昼伏夜出。鲨鱼的视力不好而嗅觉异常发达,因此有无光亮都没关系。当陆地上夜幕降临时,一片漆黑的海底世界却好似刚刚拉开帷幕,片刻之间变得热闹非凡,成群结队的鲨鱼游来荡去,寻找最佳猎物。长期以来,科学界流传着鲨鱼不会休息的说法,认为只要它一停止游泳便会有被淹死的危险。可是,最新观测结果表明,鲨鱼同样需要休养。它们通常是三五成群地聚集在一块,静卧海底,以养精蓄锐。自然界没有不休息的动物,就像工厂没有永远不停的机器一样。鲨鱼以其轻巧灵活、机警敏捷成为海中骄子。千百万年来,很少有别的鱼类能代替它的地位。迄今为止,鲨鱼仍是海洋生物学家面临的一大课题,它身上还有许多未解之谜。
与软骨鱼类为伍的还有棘鱼等,它们同祖辈的盾皮鱼类生活在一起,组成四世、五世(甚至更多)同堂的大家庭。可是,时间如白驹过隙、飞逝而去。星转斗移之间,地球已发生了翻天覆地的变化。气候更干燥了,一些浅海地带常常会干涸。适者生存,环境迫使动物不得不做出新的选择。这时,高等鱼类的出现就成了势在必然。
当生活在水里的盾皮鱼、软骨鱼等因水源日渐枯竭而焦灼不安之时,在水边的淤泥中却居住着一些怡然自得的鱼,它们就是硬骨鱼类。
这类鱼的骨骼已钙化变硬,不再是“软骨头”了。而原始鱼类身上的甲片,已脱得精光,取而代之的是鳞片。硬骨鱼脱掉沉甸甸的甲衣,换上了一件更为轻巧,而且鳞光闪闪的外套。这副容貌较之鱼以前的模样,更易为人接受,因为这才是我们日常所见的样子。不过,它们与现代鱼确实还有差别。鱼离不开水,这种概念早已在大众的意识中根深蒂固了。然而,硬骨鱼却是离经叛道者。它们打破了鱼类只能生活在水里的限制,既能在水中呼吸,也可以在陆地上吸取氧气。硬骨鱼的这一特性与前面所讲的沟鳞鱼相似,但功能较之更强。
肺鱼和总鳍鱼是硬骨鱼类的两个分支。肺鱼的后代至今还生活在澳大利亚、南美洲和非洲的一些干旱地区。它们几乎一成不变地继承了祖辈流传下来的生活方式。雨季来到时,它们的生命之春也随着降临。肺鱼在积水中快活地摇头摆尾,尽显鱼的本色,享受着大自然的恩赐。此时,所有的阴霾都一扫而空,身上经年累月的泥也只有在这个时候可以洗掉。当倾盆大雨从天上一泻而下时,肺鱼得到了最大的满足。然而,就像极地的居民在饱览了半年阳光世界后,总要挨上半年的黑暗一样。在沐浴了雨露之后,肺鱼的极乐生活就暂告一个段落。早季对它们来说虽然不是什么灭顶之灾,但总会觉得没意思,倒不如睡觉去。所以,在旱季里,肺鱼就钻到淤泥中休眠,等待明年的雨季,等待生命的又一个春天。
总鳍鱼类的生活与肺鱼大同小异,有水时用鳃呼吸,无水时用肺呼吸。而它们的后代在进化的路上却分道扬镳,各行其道。如上面所说,肺鱼的后代走的是祖先的老路,在恶劣的环境中苦苦挣扎,苟且偷生。而总鳍鱼类中的一支不向环境低头,积极进取,终于迈出了关键的一步。总鳍鱼类分为空棘鱼类和骨鳞鱼类。空棘鱼虽然也具备了进化的条件,但它最后还是退却了,回到大海深处,过着随遇而安、知足常乐的生活。拉蒂迈鱼就是它的后裔。通过对活的拉蒂迈鱼的观察,发现它的胸鳍能支撑并且作各个方向的转动,有些像现代海洋公园的海狮。骨鳞鱼类是实现从鱼到人的进化这一过程中,至关重要的环节。骨鳞鱼的口盖上有一对内鼻孔,这是陆生脊椎动物的特征,说明它已经有肺的构造了。而拉蒂迈鱼因长期生活在水里,早巳失去了内鼻孔。另一方面,骨鳞鱼的鳍与现代一般鱼类有所不同,其骨骼排列的方式与原始四足动物的四肢相似。所以,有理由断定:陆生、动物的四肢是由鱼鳍演化而来的。解决了呼吸和支撑的问题,千万年来一直只停留。在水里的动物就要出发上岸了。
岸上的路何其艰难,头顶着烈日,而身下却是发烫的沙石,每走出一步都要付出很大的努力。骨鳞鱼原始的“脚”走起路来,真的是步履维艰。就像安徒生的童话《海的女儿》中的小公主,为了救心爱的王子,让巫婆把她的鱼尾变成了脚,但她付出的代价却是异常的痛苦:每走一步就如同被刀割一下。骨鳞鱼费心尽力地连爬带滚,只为了向前挪动一步,再挪动一步。实在累得不行了,停下来歇一歇,回头看看走过的路,弯弯曲曲,有许多跌倒又爬起的痕迹。再往远处,路的尽头是泛着银光的碧蓝的大海。海里是多么清凉多么自在啊。而骨鳞鱼却走上了这条前途未卜的路,沿途的风景陌生而又新奇,骨鳞鱼奋力地前进着,只为了探寻一个新的生存空间。而它走过的这条路,可以说是白骨累累,不知有多少探险者就地一躺便再也没爬起来。负载着先辈的希望,勇敢的骨鳞鱼不屈地与困难作着斗争,不达目的誓不罢休。
爬呀爬呀,上岸后的鱼类逐渐适应了陆地生活,它们的身体结构也相应发生了变化,成为新的物种——最早的两栖动物,也就是鱼石螈(YUáN)。这是丹麦古生物学家苏登堡给它取的名字,意思是带有鱼性的两栖动物。鱼石螈的外貌还带有童年的特征,残留着鱼类的痕迹。比如说稀疏的鳞片,厚长的尾鳍等。但是,它的四肢已完全形成,可以真正地走路了。只不过因为双腿的位置稍微偏向身体的两侧,所以走起路来有些像八字脚,摇摇摆摆,不太稳健。而且因腹部贴近地面,呼吸有些不畅通,更影响了速度。当然,这些都是无关紧要的了。由于鱼石螈既能在水中活动,又能在陆上居留,所以它的食物来源也比较广泛。它是杂食动物,荤素都不拒绝。它那锋利的牙齿可以用来对付鱼类,也经常咀嚼些蕨类植物。后来,它甚至尝试着吃些昆虫。慢慢地,鱼石螈的家迁往森林沼泽地带,这对它们的发展有着非常重要的作用。
古人说得好:山穷水尽疑无路,柳暗花明又一村。动物从海洋到陆地,其间经过了无数艰难险阻,不知多少生命成为牺牲品,但是,它们没有半途而废,而是一如既往,最终到达了胜利的彼岸,征服了环境,也征服了自我。相对于仍在海里的亲族来说,它们对动物的进化起了不可或缺的作用。鱼类登陆,不能不说是一次伟大的革命。没有这一举动,生命就不会如此绚烂多姿。
话又说回来,虽然拉蒂迈鱼在进化上不是成功者,但它对古生物学家的研究提供了许多珍贵的资料,作出了不可磨灭的贡献。就在发现第一条拉蒂迈鱼之后,为了寻找新的标本,当地政府张贴画像悬赏捉拿。很多年后,才在马达加斯加岛西北的罗摩罗群岛安朱安岛附近,找到了第二条活鱼。后来,在这个海域又捕到了几条拉蒂迈鱼。因此,人们把这儿当做它的故乡。在我国也有一条这样的鱼,是科摩罗在与中国的友好交往中,作为礼物赠送的。可以说,是拉蒂迈鱼帮助我们翻开了生物进化史上新的篇章。