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生物演化的大事件——頜的出現

1996年,美國著名古魚類學家約翰•梅茲曾經評論:"如果沒有頜,生命將真的是不可想象:沒有它,巨大的噬人鯊、兇殘的恐龍、猙獰的劍齒虎和喋喋不休的人類將大不相同。頜的起源可能是脊椎動物演化史上最為重要和意義深遠的一次演化事件。”

"頜”是什麼?頜就是可以上下開閉的嘴巴。脊椎動物上下頜的後部透過關節連線在一起,控制口的開閉。下頜骨就是人們常說的下巴。在真正的頜出現之前,無頜脊椎動物的嘴巴都是近似圓形,裡面會有一些細小的角質齒或小骨片幫助攝食。現生的無頜類也因此被稱為"圓口綱”,包括盲鰻和七鮑鰻兩個小類群,主要過著濾食和吸血寄生性的生活。

4億多年前,一些原始的脊椎動物首次發育出了上下頜,標誌著脊椎動物由濾食性向更為主動的捕食性生活方式過渡,大大提高了脊椎動物的取食與適應能力。頜出現之後,有頜脊椎動物迅速向更廣闊的生態位輻射演化,演化出包括我們人類在內的各大現生類群,佔整個脊椎動物總數的99.8%以上,而無頜類中只有上述兩個小類群殘存至今。

在演化過程中,新的結構一般都是透過改造舊結構而產生的。在頜的演化問題上,解剖學家很久以前就意識到了頜和魚類鰓之間的相似之處。鰓弓是由硬骨或軟骨構成的垂直的棒狀結構, 它分割連續的鰓裂併為魚鰓提供結構性支撐。有頜類的鰓弓由多節構成,於是人們很容易假設上頜和下頜應該是由鰓弓中的兩節演變而來。當然還有其他起源假說。

頜骨具有獲取食物、反抗捕食者、與同類搏鬥競爭、輔助呼吸和輔助交流等多種功能。前四項功能都很好理解,這第五項功能,英國前首相溫斯頓•丘吉爾說得最透徹:“動動下巴總好過動手"(To jaw-jaw is always better than to war-war ) 他用“下巴”這個詞表達的是無休止外交談判中的鬥嘴。正是因為有了頜,人類才能愉快地交流。

需要指出的是,脊椎動物“下巴”的最初功能無疑更多是用來進食而不是交流,因為在古生代的海洋中,獵食者可沒有興趣與它們的獵物進行談判。在水域之中,獵食者最常見的進食方法是透過突然將頜骨張開,產生巨大的吸力,將獵物和水一起吸到口中,然後關閉嘴巴,用牙齒咬住無助的獵物。

無論哪種功能,一言以蔽之:有頜的感覺,那是相當的好呀!

參考資料:

摘自:《走近中國科學院博物館—聽化石的故事》

分類: 遊戲
時間: 2021-12-07

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