日前，一条“我国科学家首次揭示人类的中耳曾经是鱼类用来呼吸的鳃”的消息在网上走红，网友纷纷调侃说：“鳃变成中耳”听起来很简单，但是，得到这个结论，人们花了200年。下面，我们就穿越时光，去看看这个问题的解谜过程。
首先，回忆一下人类的中耳。人类的中耳包括鼓膜室、传导声音的三块听小骨和通向口腔的咽鼓管等，是人类拥有灵敏听觉的秘诀所在。目前已经有充分胚胎和化石证据证明我们的中耳是从鱼类的喷水孔演化而来。等等，不是说“鳃变中耳”吗？喷水孔又是什么？其实这是对上述论点的进一步探索：中耳由喷水孔而来，那么喷水孔是由何而来？这个解谜过程，也就是追寻喷水孔演化之路的过程。
鱼类的喷水孔是位于眼睛之后，颌弓和舌弓之间一个只含有假鳃的不完整鳃裂，在呼吸过程中主要扮演进水孔的角色，用来吸入水流或空气，是鱼类非常重要的呼吸器官。不过，随着鱼类内鼻孔的起源，鱼类的鼻子从嗅觉器官逐渐演化为脊椎动物的主要呼吸器官。
因为现生鱼类只有鳃，而没有肺，所以它们必须依靠水流流过鳃时从水中获取氧气，这个过程在硬骨鱼和软骨鱼中是不同的。
如果你家里有一个鱼缸，你会发现大多数硬骨鱼类可以在保持静止或水缸底部休息时就完成呼吸。这是因为它们有一个覆盖在鳃上的骨片，被称为鳃盖。现生的大多数硬骨鱼类都是这种口腔呼吸方式，由鳃盖辅助完成：呼吸时，水流从口腔吸入（这时鳃盖是关闭的），流经鳃时，鳃盖打开口腔闭合，水流从鳃中流出，二者交替开闭，在鳃中形成源源不断的单向水循环。
但是软骨鱼类却不一样，它们只有软骨，并没有骨质的鳃盖，只有5-7个裸露的鳃裂，因此无法通过口腔与鳃盖交替开闭完成呼吸。一些大型的深海鲨鱼——大白鲨、灰鲭鲨、鲸鲨和大青鲨等，是通过快速游动将水“冲击”到嘴里并从鳃中流过，来实现呼吸作用，称为冲击式呼吸。而另一些鲨鱼，如沙虎鲨，则可以在口腔呼吸和冲击呼吸之间任意切换。
为了在没有口腔呼吸和冲击呼吸的情况下获得氧气，底栖的软骨鱼类，如角鲨、扁魟科、铲鼻鲨或犁头鳐，生活在海洋底部，它们用位于头部腹面的嘴，从海底沙子中获取食物。这些底栖的软骨鱼类中的许多成员，还可以将自己埋在沙子中偷偷接近猎物或者避免被捕食者发现。它们会使用在眼睛后面一对特殊的孔（即喷水孔）来呼吸。喷水孔的这个功能对于底栖鱼类来说非常方便，可以让它们在进食的时候也能呼吸。
多鳍鱼这个名字对很多人来说可能比较陌生，但提起它的俗称“恐龙鱼”，大家就耳熟能详了。在分类学上，多鳍鱼属于硬骨鱼纲辐鳍鱼亚纲多鳍鱼目多鳍鱼科，是一种比较原始的硬骨鱼，但却有很多软骨鱼的特征：比如拥有比较发达的喷水孔，还拥用原始的、用来呼吸空气的肺，可以在溶氧量极低的水中通过头顶的喷水孔吸入空气，甚至离水存活一段时间。
多鳍鱼的发现可以追溯到1789年。当时拿破仑远征埃及，还带了一批随军科学家进行科学考察，包括杰弗里·圣西兰。圣西兰在尼罗河里发现了一条奇怪的鱼，它背上有很多鳍条，会用胸鳍行走。这引起了圣西兰的关注。1801年圣西兰回到巴黎以后，就开始了对这种鱼的研究，并在1802年将其正式命名为“多鳍鱼”，意思是“有许多鳍的鱼”。
圣西兰的发现引起了很大的轰动，也激发了19世纪90年代末科学家们到非洲的考察热情。
他们相信，研究清楚多鳍鱼的胚胎发育过程，将有助于解开鱼类是如何登上陆地最终演化为四足动物的谜团。有的科学家甚至因为到非洲研究多鳍鱼，献出了自己的生命。英国动物学家、胚胎学家约翰·巴基特在1898—1902年期间三次到非洲探险，都未能找到理想的多鳍鱼胚胎材料，终于在1903年的第四次探险中成功。他收集到的多鳍鱼胚胎材料，奠定了我们今天了解多鳍鱼胚胎发育过程的基础，整整影响了科学界100多年。
然而，这也是约翰·巴基特最后一次到非洲科考，由于长期在热带沼泽湿热、蚊虫叮咬的环境中工作，他不幸患上了疟疾，不久就死于黑水热，享年32岁。他在去世之前写了一篇简短的科研论文，描述了多鳍鱼将嘴巴浸在水中，通过头顶上被称为“喷水孔”的小孔来吸入空气，并发出响亮的“吸气声”的过程。这是科学史上第一次对多鳍鱼头顶喷水孔功能的科学论述。
喷水孔来自何方？科学家们“吵”了一个世纪。
不管是软骨鱼类用来呼吸水流，还是原始的硬骨鱼类用来呼吸空气，喷水孔都是鱼类非常重要的呼吸器官，它是底栖软骨鱼类适应海底生活的生存秘诀，也是研究早期肉鳍鱼类如何登上陆地呼吸空气，适应陆地生活的重要参照。而鱼类的喷水孔是如何起源的，则是困扰学术界另一个谜团。
1822年，圣西兰在《解剖哲学》中提出：不同门类脊椎动物相似器官很可能演化自同一原型，比如鳃弓是颌弓和舌弓的原型，鱼类的偶鳍是四足动物四肢的原型，前肢又是鸟类翅膀的原型。这可能是科学史上对鱼类喷水孔起源的最早的科学猜想。
2002年起，中国研究团队就在浙江长兴志留纪地层中开展野外工作，并在这里找到了一种最为原始的真盔甲鱼化石，后来把它命名为曙鱼。这些曙鱼化石都是具有三维立体软骨脑颅保存的珍贵标本，只有人的指甲盖那么大。研究显示，曙鱼代表了在颌演化过程中的一个非常关键的中间环节，从而为解开脊椎动物颌的起源之谜提供了关键的化石证据。
此次研究团队通过对曙鱼脑颅三维虚拟模型的深入研究发现，盔甲鱼类所谓的鳃间脊实际上是鳃弓的背侧部分，这与瑞典古生物学家斯天秀1927年对骨甲鱼类的推测如出一辙，也就是说盔甲鱼类的鳃弓跟脑颅愈合成一个主要防护作用的头甲，这又跟龟鳖类的肋骨扩大愈合成龟甲有着异曲同工之妙。与骨甲鱼类相比，曙鱼的整个鳃弓还保持了整个脊椎动物的原始状态，因此，很容易从拓扑位置识别出颌弓和舌弓。
喷水孔在硬骨鱼类中已知最古老的化石可以追溯到4.25亿年前的中国。2009年，我国科学家朱敏在《Nature》报道了在云南曲靖志留纪“潇湘动物群”中发现的一件最古老的完整保存的硬骨鱼化石，并将其命名为梦幻鬼鱼。这是迄今为止全球最古老的保存完整的硬骨鱼化石，也是志留纪唯一完整保存的有颌类，将最古老的近乎完整的硬骨鱼化石记录向前推进了约8百万年。
研究显示在鬼鱼头甲背面保存了一对喷水孔，因此这是喷水孔目前在硬骨鱼类中最古老的化石记录。
所有这些证据都表明，早期硬骨鱼类有能力从喷水孔中呼吸空气，作为一种新的呼吸方式，这很可能是鱼类离开水域，登上陆地呼吸空气的一种预适应特征。换句话说，我们的鱼类祖先曾经用我们的耳朵来呼吸，生物演化就是如此的奇妙！