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鱼类登陆,至少独立演化了 30 次

时间: 2016年07月19日 | 作者: Patrick Monahan | 来源: Science
鱼类登陆演化并非侥幸。一项有关现存两栖鱼类多样性的新研究称,我们来自海洋的朋友至少走出了海洋三十次。


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【图注】毛里求斯的跳弹鳚 (Alticus monochrus) 开心地摆脱了水的束缚,而它绝对不是唯一的一个。图片来源:G.Cooke

 

3.5 亿年前,第一只鱼类登陆并非侥幸。据一项有关现存两栖鱼类多样性的新研究称,我们来自海洋的朋友从古到今曾至少 30 次进化出登陆的能力。他们的工作重点关注了促成鱼类生活习惯发生巨大转变的因素,这或许可以为回答鱼类最初如何登陆的问题提供线索。

 

未参与这项研究的,来自田纳西州诺克斯维尔(Knoxville, Tennessee)国家数学生物合成研究所(the National Institute for Mathematical and Biological Synthesis)的比较生物力学家 Sandy Kawano 说,“意想不到的是,这些转变可能并不像以前推测的那样困难。”

 

澳大利亚肯辛顿(Kensington)新南威尔士大学(the University of NewSouth Wales)的 Terry Ord 和 Georgina Cooke 为进行这项研究钻研了有关成功登陆鱼类的许多科学论文。这使他们可以计算现代鱼类适应岸上生活的次数,并确定这些陆生鱼是否有共同之处。

 

这二人发现了 130 种有不同程度陆上活动的鱼类,有雨后在不同水塘间游走美洲鳗鲡(Anguilla rostrata),有低氧条件下跳出潮池的色彩斑斓的滨海鱼类杜父鱼(Taurulus bubalis),还有在泥潭爬行、长着球状眼和臂状鳍的大西洋弹涂鱼(Periophthalmus barbarous)。

 

鱼类谱系上尽是这样的例子,2016 年 6 月 Evolution 中发表的研究称,有 33 个科包含至少 1 种被大地吸引的鱼类(论文: Repeated evolution of amphibious behavior in fish andits implications for the colonization of novel environments——译者注)。作者说,由此我们有理由认定登陆进化至少发生过这么多次。

 

为了构造更完整的族谱,作者们在野外研究了一群尤为热爱陆生的滨海鱼类,鳚鱼,它值得我们特殊关注。研究小组发现,鳚鱼曾至少三次,甚至可能七次成功登陆。太平洋跳鱼(Alticus arnoldorum)是其中的佼佼者,成年后的它们拥有可以帮助他们在海浪拍打下坚守阵地的吸盘状鳍,会在岩石间跳来跳去并进行交配。这些鳚鱼对水极其反感,你要是去追捕他们,“他们会逃到礁石的更深处。”Ord说。

 

在研究这些鱼的过程中,这两人发觉有两个被归类为“海洋生物”的鲇鱼物种实际上会在陆地上度过相当长的时间。Ord 声称,如果这种现象在研究者发现有亲陆倾向的其他鱼类组别中也具有典型性,那么对于进化出陆生鱼次数的估值可能要远高于 33 了。

 

Kawano 对研究小组针对从论文到野外研究结果等多种数据的整合表达了赞许,并指出了亲陆物种生态上的多样性。

 

然而,向陆生的转变似乎更多发生在潮间带:在涨潮时被水覆盖而在退潮后暴露出的区域。来自巴黎的一位法国国家研究院(CNRS)古生物学家 Michel Laurin 说,这个发现或许可以为我们对登陆祖先生活习惯的探究提供线索。现在仍有一部分人支持的旧观点推测首批陆生鱼的冒险是从淡水中出发的。然而 Laurin 说:“近期所有的发现都暗示着我们的祖先来自大海。”我们知道今天潮间带看起来是登陆的基地,或许上亿年前它也是呢。

 

撰文 PatrickMonahan

翻译 秦子雯

审校 紫苏

 

原文链接:http://www.sciencemag.org/news/2016/06/fish-may-have-evolved-live-land-more-30-times

 


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