在漫長的生物進化的進程中,各種生物為了生存和繁衍,不斷適應著環境的變化。其中,鯉形目魚類的成功逆襲與其特化的魚刺有著密切的關系,早在1.5億多年前的中侏羅世后期,鯉形目魚類開始出現,但它們在恐龍時代初期的淡水生態中,面臨來自鱘魚、弓鰭魚等多種大型肉食魚類的競爭,生存空間受限。
在三疊紀時,生物圈從二疊紀大滅絕中艱難恢復,但危機重重。曾經稱霸水域的肉鰭魚、軟骨魚及部分早期兩棲動物幾近滅絕,淡水環境變得空曠,這吸引了新魚類的進入。然而,陸地的鱷類、植龍類和一些早期爬行動物卻對淡水領域的魚類展開殘酷捕獵。為求生存,多數魚類以堅硬鱗片作防御,雀鱔至今仍保留此特性。
而在岡瓦納古陸西部,一些魚類發現魚鰾的新用途,它們將脊椎骨前三節演變成連接結構,提升了水中獲取聲波的能力,由此繁衍出骨鰾類魚類。骨鰾類魚類的部分后裔遷移到東亞和東南亞,演化出鯉形目。鯉形目魚類嘴部無齒,卻通過增強第五對鰓的骨化程度形成咽齒,配合顱骨底部的角質墊,在呼吸時形成獨特嘴嚼機制。這種構造節省能量和鈣質,更能適應多種食物類型。
進入新生代,鯉形目迎來轉機。恐龍時代時淡水中有多種魚類,鯉形目雖適應力強,但因出現晚,發展受限。中侏羅世至白堊紀,它們在亞洲艱難生存。約6600萬年前,隕石撞擊地球引發大滅絕,鯉形目便抓住機會。隨著白堊紀末期的大滅絕事件,鯉形目獲得了快速擴張,它們演化出了獨特的肌間刺結構,這種結構在肌肉隔中固化成結締組織。在生態恢復前,水中食物匱乏,鯉形目憑借肌間刺以應對。肌間刺外層有膠原蛋白,雖然是"刺"但它不會傷害自身,既堅韌又有彈性,既保護內臟又增加跳躍力度,能在不同情況下儲存和釋放能量,賦予魚類在水中的靈活運動能力最為關鍵。魚類用其提升運動能力,鯉形目則借此在營養不足時成長,營養充足時快速生長。這一特點使得鯉形目即使在營養不足的環境中也能躲避侵襲并生存繁衍下去。
面對水環境污染和缺氧,鯉形目它們能將營養化為肝糖原儲存,能夠在缺氧時將糖原發酵供能,比如鯽魚在低氧環境中仍可存活數月。此外,鯉形目還演化出“速生慢死”特性,產卵多且壽命長,即高繁殖率和長壽命,能夠在環境惡化時依靠少數抗性強的個體維持種群,一旦環境改善,便能迅速恢復和擴展。環境惡劣時少數個體能存活多年,環境改善后能迅速占據生態位。約2000萬年前,地球經歷古新世至始新世極熱事件,全球變暖,鯉形目魚類的擴張與適應能力進一步提升,迅速繁衍生息。其中亞口科魚類憑借獨特口部結構輕松捕食,占據亞歐大陸淡水區域,部分種群還遷至北美。
自約3000萬年前,鯉魚逐漸取代亞口魚科,奠定東亞淡水生態系統主導力量的基礎,也確定了現代亞歐大陸淡水的基本格局。如今,東亞亞口魚科僅存胭脂魚,北美則保留較繁盛的亞口魚家族。然而,約340萬年前,極熱事件后地球氣候轉冷,河流干涸,大量淡水魚面臨滅絕危機。在此困境中,東亞地區的鯉科魚類,比如鯉魚、鯽魚、鰱魚和草魚等,展現出驚人適應能力。它們演化出特定基因,可調節細胞膜中脂肪飽和度以保持細胞流動性,還發現蒼蠅、蚊子幼蟲等新食物來源。
除鯉形目魚類,還有一些魚類有獨特生存策略。泥鰍能通過鰓、皮膚和腸呼吸,鳑鲏魚將魚卵產在蚌殼中保護后代,河蚌幼蟲則依附在鳑鲏魚鰓上遷徙,形成互利共生關系。此外,鯉形目還通過將咽齒演化成各種形狀,以適應不同的食物來源,比如藻類、水草、螺殼等,這使得它們幾乎可以涉足各種生態位。這種高度的適應性和生存策略使鯉形目逐漸成為淡水生態系統中的主導物種。
但并非所有鯉形目魚類都能適應環境變化,比如武西棱魚。約500萬年前,喜馬拉雅山脈快速隆起,其生存的高山湖泊變為鹽湖。武西棱魚因之前適應淡水缺鈣環境,依賴肌間刺生存,在鹽湖高鈣環境中仍不斷補鈣,導致骨骼異常增粗,最終走向滅絕。如今,鯉形目魚類成為亞歐大陸淡水生態系統的主宰,且在其它地區常為有競爭力的外來入侵物種。對人類來說,鯉形目多數成員生長快、易養殖,適合人類需求,產生眾多食用魚類,比如鯽魚、鳊魚、鯉魚等,還有金魚、錦鯉等觀賞魚及用作實驗的斑馬魚。
團頭魴-武昌魚成體兩側肌間骨的分布圖(圖片來自Liu et al., 2017)
綜上所述,鯉形目魚類的肌間刺,這似乎是歷史演變的必然結果,見證了鯉形目魚類與人類的緊密聯系。總結來說,鯉形目通過獨特的肌間刺結構和高效的生存策略,成功逆襲成為地球上廣泛分布的魚類群體之一。而魚刺不僅成為它們生存與繁衍的關鍵,也成為了魚類進化生物學中的一個顯著特征。
來源:濮達天下
修編:西南漁業網
(備注:本網易號"養魚第一線"歡迎您的光臨!本文原創僅供參考和交流!內容和圖片大多來源于網絡資料,如有異見請告知,侵權可刪,歡迎指正和留言討論,如有不同見解或者內容補充請私信或留言或評論分享!)
特別聲明:以上內容(如有圖片或視頻亦包括在內)為自媒體平臺“網易號”用戶上傳并發布,本平臺僅提供信息存儲服務。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.