呼吸器

亿万年前我们都是一条鱼科学家人的中耳

发布时间:2024/11/7 12:04:53   

经现代科学的测量发现,宇宙有着亿年的历史,而地球迄今也已度过46亿个春秋。46亿年斗转星移,这颗星球经历了数次翻天覆地的变化。

然而,人生不过百年,与这漫长的时间相比不过弹指一挥间。即便人类这个物种存在于地球的几百万年历史,在这数亿年的生命演化历程中,也不过是沧海一粟。

多万年前,人科动物——“原人”诞生了。又经过了万年,属于人亚科的南方古猿出现了。但此时,地球进入了更新世,并在之后几百万年的漫长岁月中,自然环境急剧变化。

经历了6-7次大冰期和5-6次的间冰期,很多生物的基因进化没有跟上环境变化而最终被淘汰。但人类很是幸运,最终通过基因进化顽强的适应了自然环境的改变。

并在与自然界抗争的过程中,智力得到了极大发展。开始不满足于适应环境,而是主动改造环境,使其适合我们的生存。但这似乎还不是人类的极限。现在,人类的进化又一次即将迎来飞跃。

我们已经不满足于地球“狭小”的空间,开始将脚步迈向太空,向茫茫宇宙前进。同时也不满足于“自然突变”这样不可控的基因进化方式。而是想要有选择性的改造基因,来修补自身的先天不足,把自己变成完人甚至是超人!又或者说我们正在努力创造一个新的人种,一个比我们更有能力更强大的竞争对手!

按照这个趋势继续发展下去,也许不久的将来就会达成这个“伟大的”目标。可就在这条看似辉煌的进化之路上,又有谁会愿意相信,亿万年前,我们不过都是水里的一条“咸鱼”呢?

3.5亿年前,被称为提塔利克(Tiktaalik)的鱼离水登陆,成为最早登陆的海洋生物之一,实现了水陆生活的无缝切换。从此陆地成为了动物的天堂,进而诞生了现在的人类。

这可不是危言耸听,科学家已经找到了证据。最近,中国科学院古鱼类科考团队最近在四亿多年前古鱼化石当中,首次发现人类中耳最早是从鱼鳃演变而来的实物证据。这又是怎么回事呢?

首先,人类的中耳包含三块微小的、振动的骨头,这是将声音振动传递到内耳的关键,最终引起内耳里淋巴的振动。在那里,它们让震动成为我们听到声音的神经冲动。

同时,又有胚胎和化石证据证明,人类中耳是从鱼的喷水孔进化而来。而所谓喷水孔就是长在鱼类眼睛之后、颌弓和舌弓之间的一个位于背面的孔。它是鱼类的重要呼吸器官,是鱼类呼吸的进水孔。

只是喷水孔又与鳃不同,只含有假鳃,不能进行氧气交换。并且脊椎动物喷水孔的起源,长期以来一直是进化中的一个未解之谜。

然而现在,来自中国科学院古脊椎动物与古人类研究所(IVPP)的科学家们和他们的合作者从中国的盔甲类海象化石中找到了这个谜团的线索。

该团队在浙江长兴志留纪早期(约4.38亿年前)的海相红层中,找到了一种最为原始的真盔甲鱼化石,并将其命名为“曙鱼”。这些曙鱼化石只有一个指甲盖大小,但却保存了比较完整的脑颅结构。

他们利用瑞士苏黎世的同步辐射光源对化石进行了无损扫描,并对其脑颅进行三维虚拟复原。最终历时5年,一共完成了7个曙鱼脑颅化石的三维重建模型。

复原结果显示,在盔甲鱼眼睛后面的第一个鳃囊,与后面的5个鳃囊并无二致,而且开口于头甲腹面,并不像喷水孔那样开口于头甲背面。

这意味着盔甲鱼的第一个鳃囊就是一个未退化的鳃囊,而不是喷水孔。不过,要想证明它是一个正常的鳃,还需确定这个鳃囊中存在鳃丝。

上图:在云南曲靖早泥盆世宽甲鱼化石中首次发现鳃丝印痕,揭示人类的中耳曾经是鱼类用来呼吸的鳃

于是为了寻找证据,研究团队在约4.19亿年前的早泥盆世地层中,进行了长达数年的发掘,终于在年首次采集到完整保存鳃丝印痕的宽甲鱼化石。这就为鱼类等脊椎动物喷水孔起源于退化的鳃,提供了最为确切的解剖证据和化石证据。

因此可以确认,在漫长的演化中,鳃先是演化成了喷水孔。进而在鱼类登陆之后,这些已经失去呼吸功能的喷水孔又逐渐演化成中耳。

而舌颌骨和相连的方骨、关节骨也逐渐退化变小,最后进入中耳,进化成中耳的三块听小骨,负责把声音传递给大脑。这也解释了为何人类耳朵和口腔是相通的,因为连通它们的咽鼓管,正是4亿多年前鱼类喷水孔经过口腔通向鳃的呼吸通道。

由此看来,人类都是从那只从水里跑出的鱼进化而来。无论你是否相信,亿万年前,我们的先祖,都是水里的一条鱼!



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