也许在许多人看来,鱼都是一样的嘴脸,只有好吃和难吃的区别。然而,“鱼”这个字,(很不精确地)包含了脊椎动物里种类最多,历史最悠久的类群。如果把脊椎动物的演化史比作一棵大树,它的根基和大部分接近主干的树枝都被“鱼”所占据,而两栖动物、爬行动物、鸟以及哺乳动物都挤在一个靠上的分枝上。
今天的故事要从一类特别的鱼说起——古老的 无颌总纲 Agnatha。“无颌”,顾名思义,它们没有铰链状开合的下颌骨,自然不能咀嚼撕咬。原始的无颌总纲的鱼靠着鱼鳃滤食汲取营养,简单地说,水流从前端的鳃裂孔进入它们的身体,接着圆滚滚的身体通过伸缩把水流从两侧的鳃孔排出,而细小的食物颗粒就被中间的鳃腔停留收集。现代也有一些鱼使用鳃来滤食。
然而随着演化的进行,中奥陶世晚期,无颌总纲里出现了 甲胄鱼类 Ostracoderms(这个分类单位不太正式,包含了多个亚纲),在甲胄鱼类的家族里出现了第一类把鳃独立用于呼吸的物种。它们用嘴摄食,然后通过鳃囊进行过滤。“嘴是用来吃饭的”这件事看似天经地义,但在鱼里也存在例外,用嘴吃饭甚至算得上一个演化上的创新。
甲胄鱼类,顾名思义,它们有着坚硬的外甲,可以说是把大部分技能点都用在了防御之上。甲胄鱼类虽然体型不大,但它们的头部如同古代人类披挂的盔甲一样,被数块坚不可破的骨板覆盖,仅有鳃孔、眼眶以及帮助松果体感光的“天窗”松果孔(pinal opening)。它们的身子像是披挂着骨质鳞片串连在一起的锁子甲,不但能扭动身体提供驱动力,更能带来非同一般的整体防御效果。
有句老话叫做永远不变的是变化本身,装甲带来的演化压力,使得捕食者也开始发展“破甲”的攻击力。例如相貌狰狞的板足鲎亚纲 Eurypterida,推测大型的板足鲎体长可超过2米,第二对足演化成巨钳,能够攻破甲胄鱼坚硬的铠甲。捕食者和被捕食者协同进化,甲胄鱼类的形态也逐步多样化。有些长出了犄角一样的结构,还有些背部变得扁平,可以潜伏在海底,像今天的比目鱼一样,躺平躲过捕食者的搜索。
4.2亿多年前的志留纪晚期,从无颌总纲中演化出另一支鱼类,有颌类(Gnathostomata),也就是有下巴的鱼。甲胄鱼类最终在泥盆纪末退出历史舞台,无颌总纲中只有七鳃鳗和盲鳗两个家族延续至今。而有颌类则在泥盆纪遍布了海洋,从这个家族衍生出我们今天熟悉的软骨鱼类和硬骨鱼类,而硬骨鱼类中的一支,肉鳍鱼亚纲(Sarcopterygii),最终成功登陆,演化出形形色色的陆地脊椎动物,当然也包括我们人类。
在生物演化的过程中,有很多看似不起眼,但却有里程碑意义的低调生物,也有许多形态绚丽多姿,盛极一时的弄潮儿,最终成为昨日黄花。我们至今也不能完全搞清地球生物演化的全部脉络,还有更多神秘故事等着我们去挖掘和探索。