鱼类的起源与演化课件

鱼类的起源与演化远古遗风科学推断最新进展缤纷世界远古遗风一.化石发现现知最早的鱼类化石，发现于距今约5亿年前的寒武纪晚期地层中，但只是一些零散的鳞片，未能给我们一个有关鱼类身态的轮廓。到距今4亿年至3亿5千万年前的志留纪晚期和泥盆纪时，才有大量的鱼化石被发现。这些鱼化石，有的在构造特征上彼此已很不一样，说明当时已有多类鱼类存在。很可能，在有化石记录之前，它们业已分道扬镳，在各自进化途径上走过了一段相当长的路程。空棘鱼化石空棘鱼模型◊雀鳝雀鳝〔在英国撒克逊语中是长矛的意思）是一种淡水鱼，生活于热带河流、美国南部湖泊、中美地区、墨西哥以及西印度群岛等地。雀鳝全身长了一层菱形鱼鳞，看上去就像武士穿的盔甲一样异常坚硬，实际上它是由无机盐组成的。许多已灭绝的远古鱼类也有这种鱼鳞。像其他远古鱼类一样，雀鳝体内也长了一个与食道相连的鱼鳔，可用来呼吸。◊盲鳗盲鳗是惟一一种脊椎类软体动物，它的身体会随海水的流动作各种弯曲状。由于盲鳗是软体动物，因而科学家们很难找到这种鱼类在远古时期的化石。但科学家们认为盲鳗的祖先生活于5.5亿多年前的寒武纪时期。科学推断一.原索动物的起源进化大家都知道，从无脊椎动物到脊索动物是一个飞跃，而作为脊索动物假想的原始祖先究竟是何模样？又是如何演化的？现在一般公认的解释是由英国生物学家加斯坦于1928年提出的脊索动物幼体进化假说。此说认为脊索动物的原始祖先具鳃裂以滤过取食，而类似于现代生存的被囊动物成体那样营底栖固着生活的动物。由此可以看出，相当于原始无头类的成体营固着生活，用鳃裂滤过取食，幼体自由游泳生活，具幼体性熟并能繁殖的尾索动物样的脊索动物的祖先进化为以鳃滤过取食的有头但无颌的脊椎动物的祖先，相当于原始有头类。

二.圆口纲的起源与演化现存圆口纲的两个目迄今尚未找到化石。但在距今5.25亿年的古生代早期的奥陶纪（或寒武纪）、志留纪和泥盆纪的地层中却发现了甲胄鱼类的化石。甲胄鱼是现在已发现最早的脊椎动物化石，现生存的圆口纲可能是甲胄类的后裔。甲胄鱼是适应于向底栖生活发展的一支，这两类不一定有直接的亲缘关系，可能来自共同的无颌类祖先。无颌鱼类包括迥然不同两大类：头甲类和鳍甲类，每类又各有分支，有不同类型的形形色色代表，也曾繁盛一时。但好景不长，到泥盆纪中期（距今约3亿5千万年前），它们绝大多数绝灭了。只因现生的七鳃鳗和盲鳗的某些特征与头甲类的一致，学者揣测，前者有可能是后者的现生代表。按此，头甲类应还没最后绝灭。可是，从头甲类到七鳃鳗和盲鳗之间，从泥盆纪到现代3亿多年里，都没发现它们的中间环节（图14）。究竟这些营寄生生活的推断5亿年前这些动物都栖息于淡水中。由河、湖移居海洋是在泥盆纪中期之后。这样脊椎动物起源于淡水的说法便为更多的人所接受。三.鱼类的起源和演化鱼类是最低等的颌口类动物，鱼类的化石尽管已发现不少，但鱼类究竟从什么时候和什么动物演化而来的问题至今尚难确切回答，显然，从鳃弓进化出颌弓在鱼类进化中应是一个重要的进展。从化石材料看，在距今大约4亿年的泥盆纪，鱼类的主要类群均已出现，如棘鱼类、盾皮鱼类、软骨鱼类和硬骨鱼类。但一般认为颌的出现和最早的鱼类的进化可以追溯到奥陶纪。盾皮鱼类外被有盾形的骨质甲板，与甲胄鱼形态近似，但具上下颌、成对的鼻孔偶鳍和歪形尾，骨骼为软骨。化石发现于志留纪，泥盆纪较发达，至泥盆纪末大部分绝灭，只少数延续至石炭纪。盾皮鱼类的亲缘关系似乎更接近于软骨鱼类，但也有人认为盾皮鱼类的一支演变为软骨鱼类，另一支演化为硬骨鱼类。甲胄鱼类的骨甲是一块将身体全部装入其中的、不分块、不能活动的筒状物；

盾皮鱼类

而盾皮鱼类的骨甲分成几块，而且彼此之间能够活动，这样就使盾皮鱼类比甲胄鱼类在行动上就灵活多了。盾皮鱼类的这些优势使得它们在生存竞争中能够压倒甲胄鱼类，到了泥盆纪时发展成为种类繁多的类群。恐鱼江油鱼由于软骨鱼类化石保留较硬骨鱼少。根据化石鲨与同时代的棘鱼类和盾皮鱼类的解剖结构比较，三者似源自共同祖先。最早的软骨鱼化石是泥盆纪的一些食肉鲨，如裂口鲨。在泥盆纪时期软骨鱼大量辐射发展，到石炭纪时（距今约2.8亿年至3.5亿年）在淡水与海水中都很普遍，随后许多祖先类群灭绝，代之以现代软骨鱼。硬骨鱼类的2个大类群——肉鳍鱼类（包括肺鱼类和总鳍鱼类）和辐鳍鱼类似乎是在距今4.5亿年至4.25亿年间从具颌与偶鳍的共同祖先进化而来。肺鱼类是一群种类不多的特化淡水鱼，现存的种类只有3个属，不连续地分布于南美洲、非洲和澳洲3个地区。这个事实足以说明肺鱼类在古代的生活范围是非常广泛的。我国四川就发现过四川角齿鱼。澳洲肺鱼非洲肺鱼古总鳍鱼类具有内鼻孔、能作肺用的鳔和能上陆地运动的肉叶状偶鳍，这就使它们能够爬越干涸的泥洼进入新的水域去生活。有的种类经常这样爬越陆地、呼吸空气，结果发展成为最初的陆生脊椎动物，即两栖动物。另外一些种类不能坚持这种生活而向海洋迁移，但是在海中它们竞争不过数量辐鳍鱼类是所有脊椎动物中最成功的水生类群，化石由泥盆纪开始，发展至今天，大致经历了3个阶段：早期阶段为软骨硬鳞，以古鳕鱼类为代表，泥盆纪开始出现，石炭纪是它的全盛时期，到三叠纪渐渐被全骨类代替，到白垩纪绝迹。软骨硬鳞类——鲟鱼

全骨类——弓鳍鱼真骨类是辐鳍类发展的第三阶段，化石在侏罗纪开始出现，在白垩纪和第三纪时期，广泛的辐射发展，成为各种生态类型，使它们更好地适应各种不同的生态环境。真骨类鲶鱼比目鱼最新进展据介绍，1999年昆明鱼和海口鱼的发现被英国《自然》杂志评论为“逮住第一鱼”，为难题的破解投进了一缕曙光。2003年初，舒德干等人再度在《自然》杂志著文，他们通过对数百枚海口鱼标本的深入研究，揭示出它们一方面已经开始演化出原始脊椎骨和眼睛等重要头部感官，另一方面却仍保留着无头类的原始性器官，从而证实了它们不仅是已知最古老的脊椎动物，而且还属于地球上一类最原始的脊椎动物。这些始见于澄江化石库地层最底部的“第一步”动物群古虫类和云南虫类，是一些创生出咽腔型鳃系统的原始分节后口动物，极可能代表着学术界期盼已久的原口动物和后口动物分节的共同祖先与由于躯体特化而丧失分节性的后口动物之间的过渡类型。十分有趣的是，尽管它们由于咽鳃的出现而引发了动物体在取食、呼吸等新陈代谢方式的重大革新而成为真正的后口动物，但其躯体却仍保留着其祖先的分节性特征。舒德干解释说：“实际上，既出现创新特征又继承祖先某些原始性状的镶嵌演化是生物界一种十分常见的现象。”海口鱼化石昆明鱼化石班鳞鱼化石的发现与研究1999年英国Nature杂志发表了笔者等有关斑鳞鱼化石的一篇研究报告，并将其列人封面标题。英国自然历史博物馆佩·阿伯格博士在Nature上撰写的评述文章称，斑鳞鱼所具有的特征组合将促使我们重新审视脊椎动物谱系中一些大的分支。斑鳞鱼化石最初被于小波博士发现于云南曲靖距今约4亿年的地中。同一产地还发现了早期肉鳍鱼类杨氏鱼和奇异鱼化石。经过对斑鳞鱼做大体的复原得到的结果表明：斑鳞鱼还具有过去仅发现于盾皮鱼类和棘鱼类(现巳灭绝的有领脊椎动物)的特征。这种奇特的特征组合给硬骨鱼类起源与早期