邓氏鱼的近亲——尾骨鱼

2021-06-30李智宇

科学Fans 2021年5期

李智宇

尾骨鱼化石，尾骨鱼生活在距今3.8亿～3.6亿年前的泥盆纪中晚期。

3.8亿年前，低纬度地区某浅海海床。

虽然经过了奥陶纪的大灭绝和志留纪的气候变化，曾经雄霸大海的巨型有壳软体动物已经式微，但它们的远房亲戚：各种各样的软舌螺、双壳类，以及长得很像现代贝壳的腕足动物们，都仍在海洋中繁衍生息。在这片深度仅有十余米的浅海中，阳光的强度足以维持相当程度的光合作用，让各种各样的藻类和浮游植物在海底和海面迅速繁殖。而这些小小的“营养胶囊”则是这些软体动物们的最佳食物来源。不过，在这个时代，软体动物们的危险也更大了——虽然过去猎捕它们的三叶虫、板足鲎与恐虾都已经衰落，但新的猎手却比它们更加可怕。

矫健的捕猎者

当一个矫健的身影迅速游过光影斑驳的海床时，一只腕足动物的命运就已经注定终结了：纵然包覆着扇形的钙质贝壳，但这个不速之客张开的上下颌不但强而有力，而且在边缘还长着锐利的，像是开罐刀一样的利齿状骨甲。在短暂的冲击和撕咬后，这只腕足动物的外壳崩裂下了一大块，里面的柔软组织被撕扯了下来。接着，掠食者又一次张开大嘴、让水流形成强力的局部负压，这些被撕裂的软组织随即消失在了那张被重重甲胄保护着的嘴中……

在泥盆纪，这样的一幕并不算稀奇——毕竟，这个时代的海床上到处都堆满了肥美的，长着贝壳的软体动物，而它们中的相当一部分注定会被为了对付它们而进化出了强有力上、下颌与锋利齿状外骨骼的节颈鱼类吃掉，这不过是生态平衡中稀松平常的一环而已。尤其是对这条体长不过一尺上下，在后世将被命名为“尾骨鱼”的小型节颈鱼而言，比起更难捕捉的牙形动物、其他软骨鱼或者节肢动物，这些缓慢、甚至固定在海床上的“肉罐头”显然才是首选的美味佳肴。

“缩略版”邓氏鱼

虽说尾骨鱼块头不大、也不算很出名，不过，对泥盆纪——也就是大名鼎鼎的“鱼类的时代”——中出现的各种超级海怪，比如邓氏鱼和霸鱼有些了解的人，大概不会对这条与现代鲤鱼大小相仿的小鱼的外貌感到陌生：因为它几乎就是那些骇人的大块头的微缩版。虽然尾骨鱼与邓氏鱼体型相差悬殊，但两者都属于盾皮鱼纲节颈鱼目。而邓氏鱼等大型节颈鱼由于体型原因，大多只保留下了头胸部位的化石。而体型较小的尾骨鱼化石往往保存更完整，它们化石上一系列主要特征，尤其是向上弯曲的脊椎形成的歪尾鳍，也成了邓氏鱼的复原图模板。

相比起只保留下頭部骨甲化石的邓氏鱼，尾骨鱼化石保存相对完整

尾骨鱼想象复原图

作为泥盆纪时代的海洋霸主，节颈鱼类源自更早些时候那些没有下颌、脆弱迟钝的无颌类祖先。在奥陶纪末期的大灭绝导致海洋生态位空出不少后，源自海口虫等早期脊椎动物的原始鱼类开始加速演化，其中一部分在体型增大之后，为了抵御四处横行的海洋节肢动物与长着利喙的有壳头足类掠食者，逐渐开始长出坚硬的甲壳，将重要器官所在的身体前半部分包裹起来。这些早期鱼类没有胸鳍、腹鳍和臀鳍，游泳能力弱，看上去就像是一只只古怪的装甲蝌蚪。它们在志留纪的海底淤泥里四处游荡，让富含有机物的泥土流入没有下颌的口腔，然后再通过鳃孔过滤出其中能吃的东西。

轰隆碾过的进化车轮

这些早期鱼类的“吃土”生涯一直持续到了它们开始进化出下颌。早期无颌鱼头部的浑然一体的骨甲虽然增强了它们的防御力，但同样也让它们身体笨重，难以掠食。而下颌的出现让节颈鱼类的骨甲被分解成了众多甲片，以确保头部的灵活性，位于口部附近的甲胄则延伸、变形，演化为刀片状的利刃，成为脊椎动物最早的“牙齿”（与现代脊椎动物骨化的牙齿不是一回事）。除此之外，为了适应主动出击的需要，最早的肉质鳍长了出来，用以确保鱼类的机动性和加速能力。而鱼类的视觉、嗅觉等感官能力，以及以大脑为主的神经系统，也在这一过程中迅速“更新换代”，变得发达了起来。这在客观上为后世的脊椎动物的全面发展奠定了必要的基础。虽说进化出与现代鱼类类似的身体结构，但节颈鱼的脊椎仍然是钙化程度不高的软骨，和现代的鲨鱼相似。这也是大型节颈鱼骨骼化石难以留存下来的原因。

正在捕食三叶虫的尾骨鱼（想象图）

高速，敏捷的身体，重甲和利齿，外加全面升级过的神经系统与感官，让这一时期的节颈鱼类变成了海洋中近乎无敌的存在。尾骨鱼这种小型掠食者已经可以轻易地横扫海床。就连在这一时代已经出现的原始鲨鱼，在它们面前也只能落荒而逃。掠食性节颈鱼类的全面辐射演化最终彻底改变了海洋生态的面貌，让巨型节肢动物从海洋中彻底衰落，不过，它们自己也没能笑到最后：在泥盆纪末期的另一轮大灭绝中，庞大笨重的节颈鱼类全面消失，将海洋让给了更为进步的鲨鱼，以及长出了坚硬骨骼的辐鳍鱼类。

而后者，就是我们的直系祖先。