Biology 版 (精华区)

发信人: traveller (丢了), 信区: Biology
标  题: 弹涂鱼
发信站: 哈工大紫丁香 (2001年03月26日15:47:29 星期一), 站内信件

在漫长的进化过程中,生物通过各种努力来适应生存的环境,存活的物种为
我们提供了生物进化的线索。
  在进化过程中,海水的浮力减少了重力对生物的作用,但这也意味着水
中的生物得经受往复不定的强大的水流的冲击。脊背顶部演变形成的鳍对于
鱼类在液体环境中保持稳定和控制运动有着重要的作用,尾部的鳍用来拨开
海水,对付湍急的水流,身体侧面前方的鳍可以使鱼在流动的水中调节游动
方向。
  鱼鳍在演变中得到了加强,当地球由剧烈的动荡时期过渡到相对的平稳
时期时,鱼类已经可以在它所处的环境中游来游去了。然而,相对宁静的环
境意味着竞争的加剧,许多鱼类聚集在同一地点寻找食物,捕食鱼的鱼很快
就把容易捉到的鱼吃掉了,这样,只有那些有特点的鱼类才能存活并繁殖后
代,它们继续演化使它们幸存的器官,渴求既能捕食又不被捕食的能力。当
每种鱼都在生态学方面找到了自己合适的位置时,生物的进化依然没有停止。
  一些鱼的体型演变成流线型,这样,追捕速度可更快些,逃脱也更容易。
鱼鳍也根据需要而演变成具有各种鱼类特点的特殊形状。
  有时,如能突然把身体直立起来也是很有用的,这些求得生存的特异方
法有的可以遗传。有时,一条鱼和一些其它生物生活在一起也可以获得保护
,因此它就没有必要进行特殊的身体方面的演化,但这种生活方式意味着这
种鱼要改变原来的生活习惯。
  一切可能演化的体型都曾短暂地出现过,—些体态怪异的生物生存下来
了,说明原始海洋中的生存条件的多变。
  有一些演变看起来并不使人感到奇怪,可能只是鳍的位置有了改变,才
使某种鱼可以在海底休息。而其它生活在海底的鱼却把它们的鳍演变成自己
的工具,用来保护自己免遭危险。
  有的鱼成功地演变出很怪的样子,可以侧身躺在海底,根本看不出它是
条鱼。有的鱼外形更难看,在海洋环境中不能自由地沉浮,它们为了生存,
鱼鳍也进行了演变。鳍的主要作用还是使游水有力量,并能控制方向,但是
由于重力的作用,鳍还得变化,以便使鱼体能更稳些。特殊的鱼鳍肌肉发达
了,这样,鳍就可以展开,在逆流中支撑身体。
  有些鱼在海底生活,它们把身体下面的鳍当脚使,在海洋里走来走去,
而游泳就显得特别笨了。它们充分利用像脚一样的鳍给身体的推力在海底半
游半爬,花费时间来寻找食物丰富的地方。有些鱼在新形成的陆地附近的浅
海找到了有丰盛食物的地方,在这些地方由于海浪的作用,把小块的食物冲
到了海岸线边缘。在鱼为了获得生存而继续进行斗争的时候,大陆也开始变
化,它从灼热的火山活动中变冷了,使得生物在陆地上的进化有了可能。
  在被大自然刚刚耕耘过的土地上,各种植物茂密地生长着。在平静的海
岸边,一些游水游不好的鱼找到了丰盛的营养。体型比较小的鱼就移居到海
岸线边的浅水区。由于水浅,大多数捕食鱼的鱼没法在这里生活。然而在这
当中却出现了经过漫长进化过程演变成的鸟,因此,居住在海岸边的鱼又有
新的要对付的敌人。
  与此同时,在肥沃的土壤中,植物繁茂地生长着,随着大量的泥土和富
含矿物质的火山灰被冲刷到海洋,植物一直长到了海边,茁壮的树木把陆地
和海洋联系起来。不久,生物冒险来到有植物的海边,样子奇怪的弹涂鱼就
是来到海边的诸多生物的一种。
  在离开水远行时,弹涂鱼在嘴里含一口水,以此延长它在陆地上停留的
时间,因为嘴里的水可以帮助它呼吸,正如潜水员身上背的气罐充满了气,
而这些生物的“气罐”是充满了水的嘴。然而,离开水还意味着离开了大多
数捕食者。这些小鱼给自己找到了食物丰富的地方,比较而言,在陆地,犹
如天堂,弹涂鱼很少受到威胁。
  弹涂鱼的腹鳍演化出吸盘,可以帮助它牢固地呆在自己的位置上。坚强
有力的腹鳍支撑身体,演变得很好的胸鳍肌肉把身体向前拉,鱼开始向陆上
移动了。弹涂鱼把鳍当成桨像在海中划水一样,在泥上行走。然而,弹涂鱼
还完全依赖海水来获得维持生命的氧气。因为当它张开嘴吃食时,它口中维
持生命的含氧的水马上流出来,鱼必须立即补充水,否则它就会窒息。
  浅滩的水有可能干涸,在泥土还是湿的时候,弹涂鱼就给自己挖个洞,
当掩蔽所使用。这个洞一直挖到水线以下,这样即使是干旱天气,弹涂鱼还
是可以得到海水,借它呼吸用。泥洞成了弹涂鱼的理想家园,在这里它们可
养育后代,泥洞给小鱼捉供了必需的水源条件,等小鱼长大,就可以嘴中含
口水到陆地上探险。尽管弹涂鱼有鳃和大海相联系,但是,它们改善了在大
海里的生活方式,弹涂鱼是真正的鱼,可它们却长时间地居住在陆地,成为
最初两栖的动物。
  尽管弹涂鱼喜欢在烈日下跑来跑去,但仍然逃避不了它们是鱼这一事实
。既然是鱼,它们就得随时使身体保持湿润,否则就会死亡。它们的身体结
构变动很少,还得定时地把身体浸在水中。仅仅把水含在嘴里来吸取氧气是
不够的,每条鱼要经常使身体保持湿润,以防止危险的脱水现象,因此弹涂
鱼的所有活动都是在水塘周围进行的。当然,它身体方面还是有变化的,目
的是为了适应在干燥的陆地上生活。
  弹涂鱼的背鳍也进化了,它们一改原来在水中保持身体稳定的特性而能
折叠,其作用也随之改变。在陆地上生活的弹涂鱼开始在动感情的时刻使用
背鳍,它成了表示愤怒和敌意的象征,但使用得最多的却是在为吸引配偶而
发出信号的时候。随着弹涂鱼行走的增加,它们的腹鳍和胸鳍的肌肉也变得
特别发达,以至于它猛地一跳,可以在陆地上跳出一段距离。它们的眼睛也
变得突出了,这样可以补偿水和空气折射的误差,然而,经常把眼睛暴露在
炎热的阳光下,就有必要不断地使眼睛保持湿润。
  弹涂鱼湿润眼球的方法也相当奇特,它把眼球拉进眼窝里,两个眼窝里
都有水袋。可是生活在陆地上的弹涂鱼最重要的演变,不是发生在身体上的
而是在行为上,它们变成了群居生物,这比在海洋中要明显得多。因为它们
要在水源附近共同生活,所以它们之间必须密切配合才行。这样一来,整群
鱼都可受益,因为有很多鱼都在注视着危险的发生。每条鱼都在观察是否出
现麻烦,这样做,就把各个方面都包括了。
  尽管在泥土地区居住比较安全,离捕食鱼的鱼距离很远,弹涂鱼还是会
成为敌人的口中餐。有些敌人可以到它们的新家来。
  在泥土平地上,有许多麻烦,一些弹涂鱼像它们的祖先一样,直接往水
中躲逃,使劲游到安全的地方。有些弹涂鱼的举动向前推进了一步,在慌忙
逃命之际,想游开逃避的本能使得弹涂鱼用尾部用力推地面,使得自己跳了
起来。弹涂鱼猛力跳起来又使得它在捕食中获益。它可以从远处向猎物扑过
去。猛力一跳,可跳过身长的三倍远,跳过身体的两倍高。
  有时大螃蟹的入侵会对弹涂鱼造成威胁,如果仅有一条鱼是对付不了的
。可笑的是,一只螃蟹还可以骚扰一群小鱼。平时小螃蟹是弹涂鱼的主要食
物,可是大螃蟹却把事情反过来了。它入侵这些小鱼的家园,来吃鱼卵和幼
鱼。在弹涂鱼这方面,只有大家联合起来,共同行动,才能解除威胁。当一
条鱼对付一只大螃蟹时,螃蟹令人生畏的大钳子会占一定的优势,而大螃蟹
被一群弹涂鱼包围时,它自己知道最明智就是走为上计。
  螃蟹也可以钻进湿泥中,弹涂鱼为防止螃蟹这么干,会不断地骚扰,因
为螃蟹呆在离自己这么近的泥中,是对家园的一种威胁。面对一只危险的螃
蟹,弹涂鱼只能和它进行小规模的战斗,不让螃蟹有打洞的时间。即使螃蟹
这次躲过危险,但它受了很大的骚扰,当它从洞中出来的时候,它就会到其
它的地方寻找食物。
  弹涂鱼无论是保卫家园还是捕捉食物,都处于不利的条件中,不管它们
多么有力气,总有失掉口中宝贵的水的危险。无论在干什么,它们随时都得
撤回来再吸一口水,而这样就给猎物逃走提供了机会。弹涂鱼可以在热带的
红树林和泥沼地区找到,它们是由鱼演变到陆地动物的鲜明的例子。
  科学家常常通过观察一种生物的发育过程来追寻这种生物的进化过程,
因为这种生物从胚胎发展到成熟的各个阶段反映出其祖先在演变过程中所经
历的过程。
  弹涂鱼像蝌蚪一样,代表着进化史上的同一个阶段。青蛙一出世时是蝌
蚪,身上长着鳃,在生长的过程中,它们又有些像弹涂鱼,因为它们的腿也
变出来了,最后它们长长的尾巴也变短了,从在水中呼吸变成了在陆地上呼
吸空气。进化是有连续性的,但科学家现在已经发现一种青蛙,这种蛙根本
不经过蝌蚪这一阶段,也许将来不能从一生物的生长过程来追寻其进化的过
程,因为胚胎期所显示的联系消失了。这样,弹涂鱼就会成为一种有趣的两
栖鱼,而不是进化史的代表。
  为了了解鱼是怎样在进化过程中发展到陆地上定居,我们假设弹涂鱼是
最先移上岸的。可能由于种种原因,譬如持久干旱的季节、迷路、或从追捕者
手下逃命.这些鱼可能发现自己已远离水源。
  在这种情况下,大多数的鱼在回到原来的池塘前就会严重脱水,但也可
能有些坚强的鱼活下来了。它们渡过了极端艰苦的时期,忍耐也到了极限。
  我们越来越清楚地了解到进化过程虽然漫长并且连续,但是要想推动进
化向前发展,就要有恶劣的环境给进化提供动力。
  科学家可以就弹涂鱼的例子来说明,在通常的条件下,一类生物可以毫
无改变地生活下去,很多代都不变。但当这些生物的一些成员生活在恶劣的
环境中时,它们的忍耐限度会增大而能继续生存下去。它们就成为强健的物
体,以后在它们身上就会发生更多的演变。让我们想像一下亿万年前远离水
塘的鱼,它们在干燥的陆地上打挺,拼命地找水来补充自己,因为它们嘴里
含的水中的氧气就要用完。但不知为什么它们还是活下来了,可能因为附近
空气中的部分氧分子溶于它口中的水,这样鳃就可以吸收了。我们可以看出
这以后会促进有效器官的进化,用这个器官就可以直接从周围的空气中吸取
氧气,而且由于拼命找水源,它根本无法选择咸水还是淡水,如果淡水坑可
以像海水那样救它的命,它也就会适应淡水环境了。
  如果鱼经过恶劣的环境而幸存下来,那它很可能把身体的这种特异功能
传给后代,因为这种功能是生死攸关的。
  现在人们很难理解为什么地球上的生物是鱼经过亿万年无数代进化而来
的,我们还有两件这种演变的遗物,一是对我们来说,水比食物重要,另一
件是几乎所有陆地上的生物都得眨眼睛,使眼睛保持湿润。为了了解我们自
己和我们的将来,我们还得回顾过去,看看我们原始的根,这根就在海洋最
初的激烈生存斗争之中。


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