科学家首证:人类中耳由鱼鳃演变而来,浙江、云南的化石立功

人类是从古猿进化而来,这是现代科学界普遍认同的观点。

科学家首证:人类中耳由鱼鳃演变而来,浙江、云南的化石立功休闲区蓝鸢梦想 - Www.slyday.coM

人类进化

而除这一观点之外,还有一部分科学家认为,人类的祖先是鱼。

在科学家看来,地球上所有的哺乳动物的共同祖先——合弓动物,作为爬行动物的一个类群。

最初它们也是从水里出来的两栖类的后代,再往前面推算,两栖类动物又是由肉鳍鱼类进化而来的。

所以,人类在某些方面,或许还真的带有鱼的特点。

接下里咱们就来了解一下,科学家首证:人类中耳由鱼鳃演变而来,这次中国浙江、云南发现的化石立了大功!

科学家首证:人类中耳由鱼鳃演变而来,浙江、云南的化石立功休闲区蓝鸢梦想 - Www.slyday.coM

生物进化过程

人类的中耳

我们知道,人能够拥有如此灵敏的听力,就是因为有中耳的存在,中耳处于内外耳之间,是声波传导的主要部分。

中耳的主要组成部分就是鼓室、咽鼓管、乳突窦和乳突小房,其中鼓室是最重要的部分,并且还包含3块听小骨。

而咽鼓管就是沟通鼓室和鼻咽部的管道,一般情况下咽口和其中的软骨部都处于闭合状态。

科学家首证:人类中耳由鱼鳃演变而来,浙江、云南的化石立功休闲区蓝鸢梦想 - Www.slyday.coM

耳朵结构

只有在吞咽、打哈欠和唱歌等类似的活动时,才会打开让空气进去,保持鼓膜两侧压力的平衡,这样就可以维持鼓膜正常的振动。

而此次的研究发现中,科学家就从远古鱼类的演化残迹中,发现了咽鼓管和中耳的联系。

鱼类的喷水孔

事实上,早在几个世纪之前,科学家就已经发现了鱼类和现代物种之间具有密切联系。

甚至早前就有充分的胚胎和化石证据表明,人类中耳由鱼类的喷水孔演化而来。

科学家首证:人类中耳由鱼鳃演变而来,浙江、云南的化石立功休闲区蓝鸢梦想 - Www.slyday.coM

长在头顶的喷水孔

但是经过百余年的研究,科学家们始终没有找到喷水孔从何而来的答案。

大家可能要问了,喷水孔不是一些鱼类用来呼吸的器官吗,和人类的中耳又有什么关系?咱们先来看看喷水孔对鱼类的重要性。

在现生的底栖软骨鱼中,它们没有骨质的鳃盖,所以无法通过口腔与鳃盖交替开闭完成呼吸。比如角鲨、铲鼻鲨和犁头鲨等。

它们需要从海底沙子中获得食物,甚至有些还经常藏在海底的沙子中来捕获猎物。

科学家首证:人类中耳由鱼鳃演变而来,浙江、云南的化石立功休闲区蓝鸢梦想 - Www.slyday.coM

底栖鱼类的喷水孔

这个时候,它们既没有办法用口腔呼吸,也没有办法像大白鲨等进行冲击呼吸,于是它们就会使用眼睛后面的喷水孔呼吸。

而喷水孔内部有颌弓、舌弓以及位于二者之间的舌颌囊,三者共同作用下,使得喷水孔具有吸水或吸进空气的作用。

所以喷水孔对于这些底栖鱼类十分重要,它们甚至在进食的时候都可以呼吸。

其中多鳍鱼就是现今所有鱼类中,使用喷水孔进行呼吸最得心应手的一种原始鱼。

科学家首证:人类中耳由鱼鳃演变而来,浙江、云南的化石立功休闲区蓝鸢梦想 - Www.slyday.coM

多鳍鱼

有实验证明,当鱼缸被罩住时,多鳍鱼吸入的空气中,有93%都来自喷水孔,当把罩子取下之后,只有40%左右的空气来自喷水孔。

而实际上,科学家们所有关于爬行动物、和哺乳动物由鱼演化而来的研究中,都来源于多鳍鱼。

科学家杰弗里·圣西兰在1789年第一次发现这种鱼的存在,经过研究,发现多鳍鱼鳍条中只有一根中轴骨。

科学家首证:人类中耳由鱼鳃演变而来,浙江、云南的化石立功休闲区蓝鸢梦想 - Www.slyday.coM

杰弗里·圣西兰

由此圣西兰还建立了鱼到哺乳动物比较解剖的序列,最早将鱼和四足动物,以及人类联系在一起。

化石立大功

而在这些研究中,科学家们就通过化石,发现了人类器官演化和鱼类器官的关系。

国际学术期刊《生态和演化前沿》中发表的最新研究成果中,也首次解释了人类中耳由鱼鳃演变而来。

其中论文的第一、第二作者分别是中国科学院研究员盖志琨和中国科学院院士朱敏。

科学家首证:人类中耳由鱼鳃演变而来,浙江、云南的化石立功休闲区蓝鸢梦想 - Www.slyday.coM

化石

这些化石,是科学家近20年来,先后在浙江长兴、云南曲靖找到的,分别是4亿多年前的曙鱼和第一鳃囊中完整保存鳃丝印痕的宽甲鱼化石。

曙鱼化石提供关键证据

其中这些曙鱼化石,是一种最为原始的真盔甲鱼化石,它们都属于具有三维立体软骨脑颅保护的珍贵样本,尽管只有人的指甲盖那么大。

中国科学家团队,将这些化石拿到瑞士苏黎世的瑞士光源,进行无损扫描。

科学家首证:人类中耳由鱼鳃演变而来,浙江、云南的化石立功休闲区蓝鸢梦想 - Www.slyday.coM

曙鱼复原后成了始祖表情包


随后应用三维重建软件对曙鱼的脑颅进行三维虚拟复原,几乎重现了曙鱼所有脑区、感觉器官及头部神经与血管的通道。


整个复原过程历时五年,结果让科学家们十分惊讶。

其中最重要的一点,就是在曙鱼脑神经的精准复原中,发现了第一鳃囊的存在,其并没有得到其中是否有鳃丝的证据。

但是这些化石成功为解开脊椎动物颌的起源提供了关键证据,并且也为解开喷水孔的起源立下汗马功劳。

科学家首证:人类中耳由鱼鳃演变而来,浙江、云南的化石立功休闲区蓝鸢梦想 - Www.slyday.coM

头骨复原

第一鳃囊中的鳃丝证据

得到如此有力的证据后,为了进一步探索最后的谜底,研究团队变开始前往云南曲靖早泥盆世地层,开始了好几年的化石发掘。

云南曲靖地处云贵高原,曾经在志留纪到泥盆纪时期,出现过海洋,因此这里素有“古鱼王国”和“4亿年前人类远祖发源地”之称。

终于在2017年,国家重大水利工程在曲靖面店水库附近,挖掘出了大量的西山组深灰色粉砂岩。

科学家首证:人类中耳由鱼鳃演变而来,浙江、云南的化石立功休闲区蓝鸢梦想 - Www.slyday.coM

化石中存在鳃丝

而第一个完整保存鳃丝印痕的宽甲鱼化石材料,就是从这些砂岩中找到的。

该化石进一步证明了盔甲鱼眼睛后的第一鳃囊,拥有具有正常呼吸功能的鳃,并且可以通过鳃丝进行氧气交换。

从而终于证明了鱼类等脊椎动物的喷水孔就起源于退化的鳃,也就是说,人类的中耳就是从鱼鳃演变而来的。

鱼鳃如何演变成中耳

那么喷水孔究竟是如何,一步一步从呼吸功能演变成听力功能的呢?

科学家首证:人类中耳由鱼鳃演变而来,浙江、云南的化石立功休闲区蓝鸢梦想 - Www.slyday.coM

鱼类的喷水孔

研究团队为我们构建了喷水孔从硬骨鱼向四足动物的演化历程,并由此建立喷水孔从无颌类的鳃到人类中耳的演化序列。

目前现生的硬骨鱼中,已经有99%的真骨鱼类在演变的过程中,喷水孔丢失了,只有少数最原始的种群,比如前面提到的多鳍鱼就还存在。

在现今发现的化石证据可以表明,早期硬骨鱼类在水中可以用喷水孔和嘴进行呼吸。

科学家首证:人类中耳由鱼鳃演变而来,浙江、云南的化石立功休闲区蓝鸢梦想 - Www.slyday.coM

鱼用嘴呼吸

鱼类演化为四足动物

当第一批肉鳍鱼类向四足动物演化的时候,它们的喷水孔可以帮助它们离开水域,并在登上陆地后,为呼吸空气进行一种预适应特征。

随后在2004年,科学家朱敏在与云南曲靖发现了一种最原始的四足形鱼类——肯氏鱼的化石,结果发现他们的上颌骨和前颌骨裂开,并且仅从重新组合,最终使得鱼类的外鼻孔经过断裂带深入口腔,最终形成内鼻孔。

科学家首证:人类中耳由鱼鳃演变而来,浙江、云南的化石立功休闲区蓝鸢梦想 - Www.slyday.coM

肯氏鱼化石

在这之后,鱼类才真的开始用鼻孔呼吸,而此时喷水孔呼吸的作用已经逐渐下降。

随着不断对陆地环境的适应,四足动物不得不发展新的感官。

于是它们开始对自己的喷水孔进行修饰,使之逐渐演化成中耳腔,也就是鼓膜室。

随后舌颌骨机器关机的方古和关节骨通,也开始逐渐变小,最终进入中耳。

这就是在中耳中发挥巨大作用的三块听小骨——镫骨、锤骨和砧骨,将声音传递给大脑。

科学家首证:人类中耳由鱼鳃演变而来,浙江、云南的化石立功休闲区蓝鸢梦想 - Www.slyday.coM

演化过程

最后这些器官不断优化,四足动物不断演化,才最终形成了人类现在的中耳。

另外尽管我们可能觉得咽鼓管的功能并没有很大,但是它曾经是鱼类重要的呼吸通道,也侧面说明了喷水孔从呼吸器官逐渐演变为听觉器官的神奇之处。

由此可见,生物的演变真的是一个奇妙的过程。

相关推荐

  • 友情链接:
  • PHPCMSX
  • 智慧景区
  • 微信扫一扫

    微信扫一扫
    返回顶部

    显示

    忘记密码?

    显示

    显示

    获取验证码

    Close