五种尚存在地球上的“活化石” 数亿年来这些物种仍几乎与祖先别无二致

(化石网cnfossil.com)据美国国家地理:数亿年过去了,这些物种仍几乎与祖先别无二致。

五种尚存在地球上的“活化石” 数亿年来这些物种仍几乎与祖先别无二致

一只鲎游过菲律宾沿海水域的海床上。 像鲎这般在型态上与祖先化石差别不大的物种,被人们称为活化石。 PHOTOGRAPH BY LAURENT BALLESTA, NAT GEO IMAGE COLLECTION

从缅因州到墨西哥湾,与大西洋为邻的海岸沙滩上覆满了数以千计暗褐色的壳。 产卵季才刚开始,群鲎们已星罗棋布在潮间带上准备产卵,堪称是一场绵延千百万年、始终如一的古老盛会──毕竟鲎早在4.88亿至4.43亿年前,就已经称霸了奥陶纪(Ordovician)的海洋。

像鲎这样来自古老支系,且型态与祖先化石几乎长得一模一样的生物,被人称为「活化石」(living fossil)

不过科学家和古生物学家对于如何定义一个物种的看法不同,也导致对「活化石」这个词汇褒贬不一。 这是因为,尽管活化石们在外观上与祖先无二,但内在的DNA确实已历经多次演化、大有不同。

活化石的另一个特色是稀有,它们经常是所属的演化支系中最后的幸存者──没有其他近缘物种;且活化石们倾向在海洋中发展,因为在深海中更容易逃过大灭绝事件。

至于为什么某些物种能够在演化史上一帆风顺,有些物种则走向灭绝,这个谜团的答案可能只是「巧合」二字。


鲎这种外观像个头盔的原始节肢动物,最早于古生代(约5.4亿至2.48亿年前)时就在砂质的海床上快速移动着,与三叶虫(类似昆虫的硬壳生物)、直角石(有圆锥外壳的奇特头足类生物)等如今早已灭绝的史前代表生物共享着海洋。

尽管它们另一个名称叫马蹄蟹,但实际上并不是螃蟹,反而与蜘蛛、蝎子等节肢动物有更多相似之处。 拜对环境的耐受度所赐(鲎不论是在咸水、淡水,甚至是含氧量低的水体中都能存活),鲎撑过了多次生物大灭绝与冰河时期;在许多同类海洋生物被一扫而空时,它们依然香火绵延不断。

今日,生物医学实验室中有成排活生生的鲎,被人抽取出一瓶瓶血液──含铜的蓝色血液被应用在疫苗与药物测试,非常珍贵。

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新西兰海岸附近一块岩石上的喙头蜥。 这种看起来像是蜥蜴的生物,来自一个大部分成员都已经灭绝的古老爬行动物支系。 PHOTOGRAPH BY FRANS LANTING, NAT GEO IMAGE COLLECTION

喙头蜥

曾自由漫步在冈瓦那超大陆(Gondwana)上的喙头蜥,如今是仅分布在新西兰少数离岛上的特有种。 喙头蜥的外观相当奇特,不只头部中央有第三只眼睛、上颌左右还有双排牙齿;虽然它大致上看起来像一只蜥蜴,不过喙头蜥真的不是有鳞目(Squamata)的一员,而是喙头目(Rhynchocephalia)中的最后幸存种,属于楔齿蜥类(Sphenodontia)。

楔齿蜥类这门支系至少可以追溯到2.3亿年前。 早前楔齿蜥类爬行动物的化石都是碎片,由分离的部与牙齿组成,导致人们在厘清现生喙头蜥起源时的线索有限。 直到2022年,科学家发现了一个相当完整而极其古老的楔齿蜥属(Sphenodon)祖先化石,并将其命名为纳瓦霍楔齿蜥(Navajosphenodon sani)。

从纳瓦霍楔齿蜥几乎完整相连的骨骼与颛部结构,人们得知现生喙头蜥的生理特征,与1.9亿年前的祖先几乎一模一样。

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鹦鹉螺这种已经在地球上生存了5亿年的软件动物,如今却因为贝壳收藏家而岌岌可危 PHOTOGRAPH BY ENRIC SALA, NAT GEO IMAGE COLLECTION

鹦鹉螺

在深海的暗淡薄暮中漂浮的鹦鹉螺,以其具备多个腔室的壳和针孔般的凝视著称,是宛如神话般的海洋软件动物。

由于深海的压力极高,人类无法抵达它们所在的位置,因此科学家们仰赖补蟹的陷阱将鹦鹉螺带到水面。 藉着研究一小块壳,或是一段触手肌肉,科学家勾勒出鹦鹉螺生命的某些面向──从它们生活的环境,到它们以什么为食。

早在5亿年前的上寒武纪(Upper Cambrian),鹦鹉螺就已经留下化石纪录。 它们透过化学讯号来寻找鱼类、甲壳类动物等主要食物来源;连结壳内气室的「体管」(siphuncle)能藉由排出或注入水,调节自身的浮力。

华盛顿大学的古生物学家彼得・沃德(Peter Ward)说:「鹦鹉螺几乎可以在没有氧气的环境中生存,就算好几个礼拜不进食也没关系。 而且鹦鹉螺的外壳真的很坚硬,难以破坏更别提杀死它们了,简直就是深海中的铠甲武士。 」

「鹦鹉螺也很擅长找到死掉的食物,」沃德接着说:「它们是绝对食腐动物,视力非常差、具有避光的特性。 」

虽然鹦鹉螺在地球上悠游了5亿年之久,但它们螺壳上与生俱来的螺旋之美,如今却成为了咖啡桌上的摆饰、个人的收藏品,或是珠宝店中的商品,导致鹦鹉螺陷于危险之中──菲律宾的几个族群正在下滑。

在2018年,鹦鹉螺已经被美国《濒危物种法》(Endangered Species Act.)列为受到威胁的物种。

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南非索德瓦纳湾(Sodwana Bay)区一条隐密的腔棘鱼。 科学家在这个物种身上,发现了早期鱼类演化成四足动物的线索。 PHOTOGRAPH BY LAURENT BALLESTA, NAT GEO IMAGE COLLECTION

腔棘鱼

生活在深海的腔棘鱼十分隐密,粗壮的身体拥有八条强壮、类似肢体的鳍,以及一条三叶的尾鳍;化石纪录从泥盆纪早期一直存续到白垩纪晚期,而后在白垩纪末大灭绝时与恐龙一起消失无踪。

惊为天人的是,「原本人们只见过化石,但在1930年代,南非外海捕到了活生生的腔棘鱼。 」菲尔德自然史博物馆(Field Museum of Natural History)无脊椎动物化石荣誉研究员史考特・里德加德(Scott Lidgard)说:「自1990年代起,分子遗传学家开始比对现生的两种腔棘鱼,结果发现它们有部分基因体似乎正快速演化。 」

虽然演化在基因体上脚步未停,但活腔棘鱼的外型和祖先的化石却依旧相似。

腔棘鱼或许对于理解鱼类如何演化出四足动物至关重要。

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日内瓦一棵银杏正洒落经典的满地黄叶。 银杏树在史前时代几乎遍布全球,而在近代由城市设计师与园艺家传播到世界各地之前,银杏树差点在中国灭绝。 PHOTOGRAPH BY FABRICE COFFRINI, AFP/GETTY IMAGES

银杏

银杏见证过的事可多着,最早可以追溯到2.7亿年前的二叠纪。 这种带着扇形叶子的树,曾与原始的蕨类和苏铁一同生长、替恐龙遮过荫,也曾替中国宋代诗人带来灵感;更曾在公元1945年的广岛原子弹爆炸中存活下来。

银杏(Ginkgo biloba)属于种子裸露在外的裸子植物,这种银杏科(Ginkgoaceae)家族唯一的幸存者,曾经广布在几乎所有大陆上,直到更新世冰河时期不稳定的气候来临,才大大缩减了分布范围。 虽然此后其他地区的化石纪录中再无银杏的身影,但中国东部和中南部仍有少数的零星族群活了下来。

尽管人类的干扰曾导致许多物种灭绝,但银杏反而是拜古代中国栽培所赐,才免于彻底消失在历史长河之中。

银杏因为可食用的银杏果而受到人们重视。 植物学家彼得.克兰(Peter Crane)曾撰文写到:「最早有关于银杏的纪录,可上溯到古代中国著名的诗词交流。 」

在人类与生态的历史上,银杏可谓始终如一。 直至今日,银杏依然在世界各地的街道与寺庙中,宁静致远。




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