分清青蛙,癞蛤蟆,田鸡的区别?鱼类是两栖动物的祖先!

发表时间:2020/7/26 13:43:33  
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两栖动物和鱼类有什么关系?从已发掘出的动物化石表明,两栖动物是由古代的总鳍鱼进化而来的。今天,我们邀请到上海植物园科普讲解志愿者领队兼讲师黄麒通,讲述为什么说鱼类是两栖动物的祖先。

鱼类是如何登陆的?

鱼类是最早的脊椎动物,脊椎动物比起无脊椎动物具有很强的竞争优势:贯穿身体的脊椎骨,可以大幅度增强肉体的受力能力,将力传递到整个身体,从而大幅增强脊椎动物的运动能力。

由于脊椎动物的竞争能力非常强,不久之后鱼类就统治了海洋。获得了优势以后,鱼类的数量开始大幅增长。在这种“鱼口膨胀”的情况下,鱼类相互之间的竞争非常激烈,为了生存,一些鱼类不得不尝试离开水域。

然而,鱼类毕竟起源于海洋,适应的是水生生活,要到陆地行动并非易事,鱼类的四肢、呼吸等各个方面都限制了鱼类无法适应陆地生活。我们不知道在这个过程当中有多少鱼类失败了,但是确实有一些鱼类成功了,这些鱼演变为今天的两栖动物,两栖动物是最早实现了登陆的一个类群。

两栖动物曾经非常繁盛,但是在现代地球上它们并不是特别占优势。与动物界中其他种类相比,地球上现存的两栖动物的物种较少,总共只有4000多种,分无足目、无尾目和有尾目三目。

青蛙,癞蛤蟆,田鸡,它们是一回事吗?

青蛙和蛤蟆还是不一样的。我们所说的“癞蛤蟆”,在上海最常见的就是中华大蟾蜍,属于蟾蜍科;而青蛙,一般指黑斑蛙,金线蛙,属于蛙科

蟾和蛙最大的区分要点是在其肩膀位置骨骼的不同:蟾蜍的肩带为弧胸型(左右上鸟喙骨相互重叠成弧型弯曲),上下颌及犁骨上均无齿,舌端不分叉。青蛙的肩带为固胸型(左右上鸟喙骨合并而不重叠),上颌有齿,犁骨上有犁齿,舌端分叉。

就外表而言,蛙类体表光滑,体态轻盈,喜欢湿润的环境,善于跳跃;而蟾蜍类体表粗糙不平,身体笨重,跳跃能力差,但抗旱力强。但这二者的区别在生物分类学上并不是非常严格,被称为蟾的也可具有较强的跳跃能力,被称为蛙的也曾发现弧胸型肩带。

然而,蟾蜍类尽管身上有许多疙瘩,看起来不太美观,但是它们对陆地的适应性更好。在两栖动物,尤其是无尾目这个类群中,蟾蜍类的地位要比体表光滑的青蛙更为高等一些。

至于田鸡,仅指虎纹蛙,不包括牛蛙和我们称之为青蛙的黑斑蛙等。因其肉质细嫩胜似鸡肉,故而称田鸡。由于黑斑蛙和虎纹蛙如果不仔细区分很难观察清楚,同时二者也有些相仿,于是有时我们也会把青蛙误称为田鸡。

两栖动物如何呼吸?

鱼类要想登陆必须要解决几大问题,其中一大问题就是呼吸的问题。我们都知道,鱼依靠鳃来过滤水中的氧气,但陆地则完全不同。陆地是一个没有水但空气非常丰富的地方,如果鳃直接暴露在空气当中迅速失水,就会丧失通透性,无法完成气体交换,导致鱼类窒息而亡。

两栖动物进化出了最早的肺,但是肺的功能非常有限,必须依靠皮肤来进行渗透式的呼吸。也就是说,两栖动物实现的是肺和皮肤的两重呼吸。所以我们经常看到青蛙、蟾蜍的身上湿乎乎的,因为这类动物必须要保持体表湿润,否则体表一旦干燥,氧气的通透性降低,在它们被渴死之前,恐怕就要窒息而死。

为了解决湿润体表的问题,两栖动物的皮肤能够分泌一些粘液,它们身上分泌水份的皮肤线非常丰富,这一点和鱼类不太一样。 因为鱼类就生活在水里,它们没有这种烦恼,而两栖动物必须要考虑陆地干燥的环境,让自己的皮肤进行渗透式呼吸。

两栖类的感觉器官发生了什么变化?

鱼类在进化为两栖类以后,很多地方都发生了质的飞跃。除了呼吸系统,鱼类还要解决另一个更重大的问题,就是运动和支撑。

鱼类生活在水中,而水中有非常大的浮力,鱼类可以借助水的浮力来运动。但是一旦离开了水,由于空气的密度比水小得多,没有那么大的浮力,所以在陆地上生活的动物,必须依靠自己来把自己支撑起来。

鱼的鳍几乎没有支撑能力,不仅如此,我们都知道鱼有胸鳍,它的位置可能更接近于人的胳膊。但人的胳膊最终连接在脊椎上,而鱼的胸鳍,最终连接在鱼的后脑勺上。

简单来说,其它动物都有脖子的概念,但鱼没有脖子,这就严重导致了鱼类前肢的运动是受限的。如果某种鱼类长得非常修长,那么它的灵活性会受极大的限制。

而两栖动物最大的一个特点,就是出现了最早的肩带骨,也就是我们所谓的肩膀。这样一来,它们的前肢不再长在后脑勺上,而是通过肩带骨连在脊椎骨上,身体的重量可以由脊椎来负担,同时运动的灵活性也大为增强。所以,最早的四肢以及肩带骨的出现,帮助早期的脊椎动物成功地适应了陆地的运动。

事实上,虽然青蛙和蟾蜍这类两栖动物有了脖子,但这也仅仅是从骨骼上来说。它们的脖子和胸部几乎愈合在一起,没有有效的枢椎、寰椎,导致它的头部固定在身体上,灵活性不是很好,无法完成扭头等动作。所以,要把运动进一步地解放开来,可能就是比两栖动物更高等的动物之后要去完成的事情。

此外,说到感觉器官,鱼类有侧线,也就是水流水压感受器,很多水生的两栖动物依然保留了这个特征。但是两栖动物的眼睛要比鱼类的眼睛更为高级,鱼类是没有眼睑的,而有一些两栖动物开始出现了眼睑。

同时,鱼类眼睛的虹膜等各种结构是不能动的,而两栖动物开始出现了一定程度的运动性,比如能够调节自己眼睛的焦距等,虽然能力非常有限,但这仍然是一个进步。

当然,我们依然认为两栖动物是最早的一批登陆陆地的生物。但我们一定要明确一点的是,它们是最早一批登陆的动物,并不代表它们是陆地动物。

(来源:上海科协)

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