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这一发现立刻引起了世界的轰动。因为它不但在动物分类史上有独特的代表
性,更重要的是证实陆生脊椎动物的祖先,是鱼类进化为两栖类的过渡类型,
是现存的总鳍鱼。
拉蒂迈鱼与一般鱼类不大相同,它的支撑骨和原始两栖类的四肢骨相
似,胸鳍还能向各个方向转动和安置,甚至还能勉强爬行几步。这样,动物
的四肢是从鳍演变而来的推想,不但从“化石”得到启示和论证,而且从拉
蒂迈鱼的活的结构解剖和生态研究中,获取了强有力的证据。
拉蒂迈鱼属总鳍鱼类,是现存的古老鱼类,首先发现于泥盆纪的淡水中,
三叠纪以后,海水中才有它的同类。从前曾认为这种鱼类早已绝灭。拉蒂迈
鱼的发现之所以珍贵和引人注目,就在于它给人们提供了“化石”所无法了
解的一些情况。它与其祖先——古代总鳍鱼的形态结构和生活方式差异非常
小,四亿年中几乎没有什么变化。做为生物进化史的一个活的见证,拉蒂迈
鱼有“活化石”之称。
乌贼的同族——鹦鹉螺
乌贼是我们非常熟悉的一种动物,它生活在远海中,属软体动物门头足
纲,游泳速度快,体内有墨囊,贝壳埋于外套膜内,形成内壳。
鹦鹉螺与乌贼同门同纲,是乌贼的近亲。鹦鹉螺是头足纲中的原始种类,
属四鳃亚纲,贝壳在体外,被多个隔片隔成许多壳室,除动物体所在的最后
一个大壳室外,都充满空气。各室之间有一个通管相通,调节室内空气的分
量,可操纵身体浮沉。自石炭纪以后,四鳃亚纲已逐渐消失,目前仅余四种。
因此,鹦鹉螺在研究动物进化上具有一定价值,也有“活化石”之称。
三叶虫的“后裔”——鲎
鲎是节肢动物中体形最大的种类。生活于沙质的海底,以蠕虫等无壳软
体动物为食,昼伏夜出。鲎属肢目纲,其中中国鲎是本纲中唯一存留的常见
种。
鲎的体形似瓢虫。身体分头胸部、腹部及尾剑三部分,色泽棕褐。头胸
部呈马蹄形,背面隆起,腹面凹陷,不分节,有附肢六对。鲎依靠其六对附
肢在海底沙土中挖洞、爬行和摄取食物。它的呼吸器官——书鳃,就位于腹
部的第 2~6 对附肢的内侧。腹部的第一对附肢左右连合,盖住生殖孔。
鲎是卵生。雌鲎产卵后,雄鲎把精液撒在卵上而受精。初孵化的幼虫,
体长仅 7~8 毫米,腹部 8 节具 4 对附肢,没有尾剑,身体分为中央及两侧三
部分,与三叶虫的成虫极为相似。这说明鲎与三叶虫有极为密切的亲缘关系。
除鲎以外,本纲其他的种类均为化石种类,在寒武纪至二叠纪一度十分
繁茂,今已灭绝。因此,鲎也是一种非常珍贵的“活化石”类动物。
原始的陆栖动物——喙头蜥
喙头蜥生活在新西兰周围的一些小岛上,量少而珍贵。它的样子有点儿
像蜥蜴,也像鳄,而嘴又像鸟的喙,故而得名喙头蜥。
喙头蜥体表被覆细鳞,头骨呈双颞窝状的原始形态,椎体双凹,端生齿,
顶眼十分发达。它以昆虫及小型蠕虫、甲壳类及软体类动物为食。性成熟较
晚,约 20 年左右成熟。它的寿命可长达百年左右。喙头蜥经常在海鸟的洞穴
中产卵,一次产 8~15 枚,经 15 个月孵化后幼体出壳。
喙头蜥的形态结构特点和骨骼特征与现在的任何动物都不像,却同生活
在 2 亿多年以前的喙头类动物的化石极为相似。它所具有的类似古代爬行动
物的结构特征,在科学研究上有重要价值,因此也享有“活化石”的美誉。
会产卵的哺乳动物
我们对哺乳动物都非常熟悉,它们是动物界中最高等的类群,其最主要
的特征就是胎生、哺乳。但在哺乳动物中还有些原始的类群,它们具有一系
列接近爬行动物和不同于高等哺乳动物的特征。主要表现在:卵生,卵多黄
有壳,雌兽尚具孵卵行为。乳腺是一种进化的汗腺,不具乳头,有乳槽。肩
带骨结构似爬行动物,身体后端只有一个孔——泄殖腔孔,生殖细胞、尿液、
粪便均由此孔排出体外。成体无牙齿,体外生毛,体温在 26~35℃间波动,
缺乏完善的调节体温的能力。因此,此类哺乳动物活动能力弱、分布区狭窄。
现存种类仅产于澳洲及其附近的岛屿上。其代表动物为鸭嘴兽和针鼹。
鸭嘴兽嘴形宽扁似鸭,无唇,尾扁平,指(趾)间具蹼,无耳壳。栖居
于河川沿岸的空洞里,以软体动物及甲壳类动物为食。每年 10~11 月繁殖,
产卵 1~3 枚,孵出的幼仔舐食母兽乳槽中的乳汁。
针鼹体型略似刺猬,全身被有夹杂着棘刺的毛。前肢适于掘土,吻部细
尖,有长舌,嗜食蚊类昆虫。穴居陆上,夜间出来活动,生殖时每次产 1 卵。
鸭嘴兽和针鼹代表最低等的哺乳类,对于研究哺乳类的起源有重要的科
学价值。它们身上既存在着哺乳动物的特征,又保留着爬行动物的一些特点,
在哲学的认识论上这种现象也有着重要的意义。鸭嘴兽和针鼹在形态结构和
生活习性上的特殊性决定了它们也具有“活化石”的地位。
鱼类的祖先——文昌鱼
文昌鱼是一种很原始的脊索动物,它被视为动物界的珍宝,早在 6 亿多
年前的古生代就已出现。直到现在,身体显然没有发生多少变化,仍保持着
原始古老的特征。
文昌鱼主要分布在我国厦门、青岛、烟台、台湾等地,体形像海鳗,呈
纺锤形,成体体长 42~47 毫米,细长侧扁,两头尖尖,国外常称其为“双尖
鱼”或“海矛”。活鱼体色稍带粉红色,全身半透明,可以看到一节节的肌
肉组成,以及身体背部的神经索。文昌鱼没有明显的头部,更没有集中的嗅
觉、视觉、听觉等感觉器官。文昌鱼的全身没有鳞片,没有偶鳍,没有骨质
的骨胳,主要是脊索作为支持身体的结构,脊索像一条富于弹性的棒状物纵
贯全身,这也是它归属脊索动物的依据。
文昌鱼常会栖息在江河汇合、透明度较高的浅海海底,平时很少游动,
游泳时可保持每分钟 60 厘米的速度,连游 50 秒后会突然停下,沉入海底。
它的摄食不是靠主动游泳去追捕食物,而是将身体埋入泥沙,只露出身体前
端,依赖口部纤毛摆动形成的水流,将浮游植物和氧气带入口和咽部。它的
消化系统比较简单,肠尚未分化,只是一条直筒。由于文昌鱼走上适应泥沙、
少活动的进化道路,故未能成为脊椎动物的直接祖先。
雌雄异体的文昌鱼,在体形上并无性别的差异,到了繁殖季节,双双成
群地钻入泥沙中,生殖细胞成熟后排到海水中,完成受精过程。受精卵在第
二日的上午即可发育成幼鱼,并能自由游动。幼鱼 3 个月后便可长成成体,1
年后幼体才能繁殖。
文昌鱼具有重要的研究价值,由其胚胎发育可知,它是以简单而典型的
形式代表脊索动物的发育,是从无脊椎动物进化到脊椎动物的过渡种。
文昌鱼还有较高的经济价值,它肉味近似虾米,鲜美可口,干制品含有
70%的蛋白质和其他无机盐类,含碘较高,是名贵的水产品。
动物界的“活化石”在地球上已生存了数亿年,至今仍墨守着亿万年前
的形态和生活方式。关于“活化石”准确的含义,有广义和狭义之分。狭义
讲,“活化石”是指曾经繁盛于某一地质历史时期,种类多,分布广,形成
重要化石的生物类别,现今仍残存于某个地区,并且变化不大的孑遗物种。
例如,大家熟悉的熊猫、喙头蜥、拉蒂迈鱼就属这类化石。广义讲,“活化
石”也指发生于地质历史时期,而至今犹存的物种。如寒武纪时期就出现了,
现在仍然广泛分布的舌形贝。
动物的器官
形态各异的眼睛
动物的眼睛长得真可以说是千奇百怪。我们人的眼睛,属单眼,其他哺
乳类动物的眼睛一般也是单眼,其构造基本相同,由眼球、眼睑、泪腺、眼
肌等组成。其中人的眼睛无论是长的位置、色感,还是视力、功能,都是最
高级、最精美的,像一架照相机,所以人眼也叫“照相机眼”,而动物的眼
睛是没有人眼高级的,但有些动物的眼睛比人的眼睛功能多。下面介绍几种
动物的眼睛。
昆虫的眼睛
最原始的昆虫没有视觉器官,但体壁内含有少量色素,能吸收一定波长
的光,产生对光的反应,所以这些昆虫都靠体壁感光。像弹尾目的跳虫,双
尾目的双尾虫就是典型的例子。
绝大多数昆虫头部具单眼和复眼。单眼只有感光细胞,所以功能简单,
可辨别明暗和距离远近;复眼一对,功能是能成像。
复眼是由成千上万只小眼组成的,每只小眼的结构一致,是光感受单位。
蜻蜓的复眼是昆虫中最大的,可占头的 1/2,小眼数可达 1 万到 2.8 万只,
舍蝇的小眼数也有 4 千只左右。
复眼是如何看到物体的呢?光线首先射在小眼上,通过角膜、晶锥这些
集光结构把光收集起来,再射到视网膜上,由这层感光结构集光成像,最后
由视网膜发出的神经传入脑,产生视觉。复眼成像时,每个小眼只形成物体
的一部分画面,整个物体的像由各个小眼拼凑而成。这种造像方式不如高等
动物成的像准确,但由复眼成像时小眼数目越多,图像越清晰,所以复眼中
数目巨大的小眼弥补了这一缺憾。
光线微弱时,复眼产生的像称重叠像,即一个小眼对邻近几个小眼折射
来的光线也能产生反应,使复眼在弱光下也能看到物体。光线充足时,复眼
产生的像称并列像,即一个小眼一个像。多数昆虫的复眼这两种像都可形成,
因此它们在白天晚上都能看清物体;但有些