“水上滑翔”的史前起源
- 发布时间：2015-01-15 06:06:54 来源：经济日报 责任编辑：罗伯特
在浩瀚无垠的海洋中，有一种闻名遐迩的飞鱼。它们破浪而出，就像群鸟掠过海空，堪称一大自然奇观。
最新一期的英国皇家学会《生物学报》刊发了中国科学院古脊椎动物与古人类研究所徐光辉、赵丽君和沈辰辰的一项研究成果：“史前飞鱼的体内受精证据和水上滑翔起源”。该发现代表了飞鱼类最原始最古老的化石记录，为研究史前飞鱼的生殖方式和水上滑翔起源提供了新的证据。同时，这项发现也增进了我们对中三叠世时期古特提斯洋生态复杂性的认识，对二叠纪末生物大灭绝后的古生态系统变化研究有非常重要的意义。
在动物王国中，会飞的脊椎动物不少，但在长达4亿多年的硬骨鱼类进化历史中，水上滑翔机制只出现过两次，分别出现在2亿多年前的胸鳍鱼科和现代的飞鱼科。因为现代飞鱼类化石稀少，我们尚不清楚飞鱼类如何形成这种水上滑翔能力，但是灭绝的飞鱼物种化石或许能够让我们了解这些飞鱼类生物是如何进化出滑翔能力的。
此前，中科院古脊椎所和浙江自然博物馆组成的研究小组在贵州省发现一种距今约2.4亿年的史前飞鱼类化石：精美乌沙鱼。根据精美乌沙鱼以及其他史前飞鱼化石的研究，徐光辉等提出了一个“头部特化-尾下叶加长-胸鳍变大-鳞片退化”的史前飞鱼演化序列，认为飞鱼类的水上滑翔是逐步进化而成的：首先，它们头部特化可能帮助它们生活于上层水域；随后，进化出非对称尾鳍以帮助它们从水中弹射出来；再然后，进化出帮助它们在空中滑翔的大胸鳍；最终，鳞片退化使得它们体重减轻以增进滑翔的效能和机动性。
脊椎动物的受精方式可分体外受精和体内受精。大部分的现代鱼类均为体外受精。为了适应海洋表层水域生活和繁殖，现代飞鱼的产卵习性很特别，它们产下来的卵需要附着在海面的漂浮物上，例如马尾藻的下面，甚至连漂浮的竹竿或杂物也可以利用。通过对精美乌沙鱼和其他史前飞鱼化石的研究，徐光辉等认为，史前飞鱼的生殖方式与现代飞鱼不同，是体内受精的。也就是说，史前飞鱼类生下来就是小鱼，就和人类、鲸鱼和卵胎生真骨鱼类似。保存十分完好的史前飞鱼化石显示，其雄性个体的臀鳍条十分特别，末端带有一些钩子。研究人员据此推测，史前飞鱼的交配过程与现代卵胎生真骨鱼类似，雄鱼的臀鳍在肌肉的帮助下勃起，向前伸到雌鱼的身体下方泄殖腔内，雄鱼用臀鳍条末端的钩子抓住雌鱼，以帮助顺利完成体内受精过程。
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