青蛙、蛤蟆、娃娃魚(yú)與滑體兩棲類(lèi)
青蛙、蛤蟆和娃娃魚(yú)是我們熟悉的兩棲動(dòng)物,它們現(xiàn)在仍然活躍在池塘、稻田、沼澤、溪流、江河里以及陸地上潮濕的地方。所有這些現(xiàn)生的兩棲動(dòng)物都屬于一個(gè)大的家族,即“滑體兩棲動(dòng)物”,過(guò)去稱(chēng)為“無(wú)甲兩棲類(lèi)”。顧名思義,這是些體表光滑、沒(méi)有甲胄的動(dòng)物。這些現(xiàn)生的兩棲動(dòng)物大約有4千種,生活在除了南極洲以外的所有陸地的暖濕環(huán)境中。科學(xué)家把它們分為三大類(lèi):無(wú)尾兩棲類(lèi)、有尾兩棲類(lèi)和無(wú)足兩棲類(lèi)。
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青蛙 |
無(wú)足兩棲類(lèi)是一類(lèi)十分特化的兩棲動(dòng)物。它們的外形像蚯蚓,沒(méi)有四肢,尾巴短短的,或是干脆沒(méi)有尾巴。
大多數(shù)無(wú)足類(lèi)動(dòng)物生活在熱帶地區(qū),并且營(yíng)地下的穴居生活,魚(yú)螈是這類(lèi)動(dòng)物的代表之一。它們的皮膚裸露,有許多環(huán)狀皺紋,富于粘液腺;眼睛退化,但嗅覺(jué)很發(fā)達(dá)。這類(lèi)動(dòng)物的脊椎骨數(shù)目很多,有的種類(lèi)多達(dá)250塊,而最大的無(wú)足類(lèi)的個(gè)體長(zhǎng)度可以達(dá)到1.5米。
無(wú)足兩棲類(lèi)除了具有以上特化性特征,還表現(xiàn)出一些原始的特點(diǎn)。如大多數(shù)無(wú)足類(lèi)具有退化的骨質(zhì)鱗片,但這些鱗片不是像魚(yú)類(lèi)那樣覆蓋在身體表面,而是陷入在皮膚的環(huán)狀皺紋之內(nèi)。這些退化的小鱗片被一些學(xué)者視為古代迷齒類(lèi)體表鱗甲的遺跡,反映了這類(lèi)動(dòng)物繼承下來(lái)的原始特征。
現(xiàn)生的無(wú)足兩棲類(lèi)有160多種,分布在拉丁美洲、亞洲南部和非洲的熱帶地區(qū)。西雙版納魚(yú)螈是我國(guó)僅有的一種無(wú)足兩棲類(lèi)。無(wú)足類(lèi)的化石十分罕見(jiàn),最古老的化石無(wú)足類(lèi)發(fā)現(xiàn)于美國(guó)亞利桑那州大約兩億年前的侏羅紀(jì)早期地層里,被命名為“小肢始蚓螈”,它的特別之處是這種動(dòng)物具有弱小的四肢,這也反映了它的原始性。隨著無(wú)足類(lèi)的演化,這些四肢一步步縮小,到現(xiàn)生種類(lèi)中則完全消失,使其成為真正的“無(wú)足類(lèi)”了。
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蛤蟆 |
蠑螈類(lèi)是“有尾巴的兩棲類(lèi)”,F(xiàn)生種類(lèi)有350多種,主要分布在北半球,只有一類(lèi)叫做“無(wú)肺螈類(lèi)”的有尾兩棲動(dòng)物進(jìn)入了位于南半球的南美洲。
不少人把蠑螈和蜥蜴混為一談,其實(shí)二者很容易區(qū)分。蠑螈是兩棲類(lèi),蜥蜴(如壁虎)卻是爬行動(dòng)物;蜥蜴的體表有鱗片覆蓋,而蠑螈的體表裸露;另外蠑螈的前足一般是4個(gè)“手指”,而蜥蜴是5個(gè)。
有尾兩棲類(lèi)的歷史最早可以追溯到侏羅紀(jì)中期(大約1.7億年前)。已知最早的代表發(fā)現(xiàn)于中亞和西歐,但這些化石都十分零散、破碎。最近,在我國(guó)東北的白堊紀(jì)早期的地層中發(fā)現(xiàn)了許多保存精美的有尾類(lèi)化石,目前已經(jīng)命名的有鐘健遼西螈、東方塘螈、奇異熱河螈、鳳山中國(guó)螈等,它們生活在距今大約1億3千萬(wàn)年至1億1千萬(wàn)年前。這些化石具有時(shí)代早、保存狀態(tài)好、數(shù)量多、種類(lèi)豐富等特點(diǎn)。而且,它們是世界上已知最早的現(xiàn)代蠑螈類(lèi)的代表,許多特征可以與現(xiàn)生種類(lèi)比較。由此推測(cè),世界上現(xiàn)存的蠑螈類(lèi)很可能是由此演化出來(lái)的。
我國(guó)現(xiàn)生的有尾兩棲類(lèi)有三個(gè)科:小鯢科、隱鰓鯢科和蠑螈科。已經(jīng)報(bào)道的我國(guó)中生代有尾類(lèi)化石都是比較原始的種類(lèi),它們的骨骼學(xué)特征比較特別,還不能歸入已知的科中。但初步的研究顯示,鐘健遼西螈和東方塘螈與小鯢類(lèi)在形態(tài)上有較大相似。而熱河螈在頭骨特征上與隱鰓鯢科的一些屬種(如大鯢)具有一定相似之處,但熱河螈的個(gè)體要小得多。
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娃娃魚(yú) |
無(wú)尾兩棲動(dòng)物習(xí)慣上被統(tǒng)稱(chēng)為“蛙類(lèi)”。它們又包括了狹義的蛙類(lèi)(也就是我們通常所說(shuō)的青蛙等)和蟾蜍類(lèi)。二者的主要區(qū)別是:蛙類(lèi)體表光滑,體態(tài)輕盈,喜歡濕潤(rùn)的環(huán)境,善于跳躍,具固胸型肩帶;而蟾蜍類(lèi)體表粗糙不平,身體笨重,跳躍能力差,但抗旱力強(qiáng),具弧胸型肩帶。但這二者的區(qū)別在生物分類(lèi)學(xué)上并不是非常嚴(yán)格,被稱(chēng)為蟾的也可具有較強(qiáng)的跳躍能力,被稱(chēng)為蛙的也曾發(fā)現(xiàn)弧胸型肩帶(如皺皮蛙)。
現(xiàn)生無(wú)尾兩棲類(lèi)中較原始的種類(lèi)都是蟾類(lèi),如北美的尾蟾、新西蘭的滑蹠蟾、以及歐洲及北非的盤(pán)舌蟾等;同時(shí),化石證據(jù)表明,弧胸型肩帶的出現(xiàn)要早于固胸型肩帶的出現(xiàn)。從這個(gè)角度看,蟾是蛙的前輩。換句話(huà)說(shuō),體態(tài)優(yōu)雅的蛙是從某種怪模怪樣的癩蛤蟆演化出來(lái)的。
1999年,一只出土于遼西白堊紀(jì)早期地層中的古老蛙類(lèi)化石引起了國(guó)內(nèi)外科學(xué)家的廣泛關(guān)注。中國(guó)科學(xué)院古脊椎動(dòng)物與古人類(lèi)研究所的青年學(xué)者王原將它命名為“三燕麗蟾”。它是我國(guó)已知最早的蛙類(lèi),生存在距今約1億2千5百萬(wàn)年前,與大大小小的恐龍生活在同一時(shí)代。
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三燕麗蟾 |
三燕麗蟾不僅時(shí)代早,而且化石保存得十分精美,這在蛙類(lèi)化石中極其罕見(jiàn)。因?yàn)橥茴?lèi)大多生活在溫暖潮濕的環(huán)境中,同時(shí)骨骼又細(xì)又弱,所以很難保存為化石。過(guò)去我國(guó)僅發(fā)現(xiàn)了山東臨朐的玄武蛙(距今約1千6百萬(wàn)年前)和山西武鄉(xiāng)的榆社蛙(距今約5百萬(wàn)年前)等兩、三塊較完整的新生代蛙化石。
三燕麗蟾的骨骼形態(tài)已經(jīng)與現(xiàn)生無(wú)尾兩棲類(lèi)十分相近,具有發(fā)育的髂骨和伸長(zhǎng)的后肢,這表明它已經(jīng)具有相當(dāng)?shù)奶S能力。它的上頜邊緣長(zhǎng)滿(mǎn)了細(xì)細(xì)的梳狀排列的牙齒,而我們現(xiàn)在常見(jiàn)的蛙類(lèi)大多沒(méi)有牙齒,具有牙齒是原始的表現(xiàn)。根據(jù)這一特征判斷,三燕麗蟾的舌部捕食機(jī)能及身體的運(yùn)動(dòng)能力可能還不夠強(qiáng),牙齒在輔助捕食中具有比較重要的作用。
在分類(lèi)學(xué)上,三燕麗蟾屬于盤(pán)舌蟾類(lèi)的一種。歐洲的盤(pán)舌蟾、產(chǎn)婆蟾與亞洲的東方玲蟾是它的現(xiàn)生的近親。從這些蛤蟆的樣子推測(cè),三燕麗蟾的形象也不會(huì)好看。顯然,“麗蟾”得名于它精美的骨架化石,而不是這類(lèi)動(dòng)物的“長(zhǎng)相”。
無(wú)足兩棲類(lèi)、無(wú)尾兩棲類(lèi)和有尾兩棲類(lèi)在動(dòng)物分類(lèi)學(xué)上構(gòu)成了滑體亞綱中的3個(gè)目,此外,滑體亞綱還有第4個(gè)目,即原無(wú)尾目,其代表是發(fā)現(xiàn)在非洲馬達(dá)加斯加島上的三疊蛙。
三疊蛙是迄今所知最早的滑體兩棲動(dòng)物,已經(jīng)有2億4千萬(wàn)年的高齡了。這種小動(dòng)物體長(zhǎng)大約只有10厘米,令人驚奇的是它具有典型的蛙的特征,而它的出現(xiàn)時(shí)代(三疊紀(jì)早期)卻是如此之早。三疊蛙頭骨簡(jiǎn)化,尾部縮短,腰帶中的髂骨向前延伸,脛腓骨愈合為一塊并伸長(zhǎng),這些都表明它向蛙類(lèi)所特有的適應(yīng)于跳躍生活的方向發(fā)展。同時(shí),它又有許多原始的特征:如前肢保留5趾(而不是現(xiàn)生兩棲類(lèi)中常見(jiàn)的4趾),軀干部的脊椎骨數(shù)目較多,尾部仍由若干脊椎組成,而不是現(xiàn)生蛙類(lèi)所特有的愈合為一根的尾桿骨。
三疊蛙能代表滑體兩棲動(dòng)物的祖先類(lèi)型嗎?多數(shù)科學(xué)家對(duì)此持否定態(tài)度。因?yàn)橥茴?lèi)在兩棲動(dòng)物中被認(rèn)為是一個(gè)特化的類(lèi)群。不光是它們所特有的跳躍的生活方式,還因?yàn)樗鼈兊墓趋澜Y(jié)構(gòu)與古老的迷齒類(lèi)和殼椎類(lèi)兩棲動(dòng)物相比已經(jīng)相當(dāng)簡(jiǎn)化,從這一點(diǎn)來(lái)看,有尾兩棲類(lèi)在外形和骨骼特征上更接近滑體兩棲動(dòng)物的祖先類(lèi)型。然而最早的有尾兩棲類(lèi)化石的出現(xiàn)時(shí)代卻遠(yuǎn)晚于蛙類(lèi)。這種差異的原因還不清楚,相信這個(gè)問(wèn)題會(huì)隨著更多化石的發(fā)現(xiàn)而最終得到解決。
同樣困擾科學(xué)家們的還有另一個(gè)必須回答的問(wèn)題——到底是從哪一種或哪些古老的兩棲動(dòng)物進(jìn)化出了滑體兩棲類(lèi)?目前占統(tǒng)治地位的觀點(diǎn)認(rèn)為,從迷齒兩棲類(lèi)中的某一種離片椎類(lèi)動(dòng)物演化出了所有滑體兩棲動(dòng)物的共同祖先類(lèi)型,所有現(xiàn)代的兩棲動(dòng)物有一個(gè)共同的祖先。這種觀點(diǎn)被稱(chēng)為“單源起源說(shuō)”。與之相對(duì)的是“多源起源說(shuō)”,認(rèn)為無(wú)尾兩棲類(lèi)是從離片椎類(lèi)進(jìn)化來(lái)的,而有尾兩棲類(lèi)和無(wú)足兩棲類(lèi)可能是從殼椎類(lèi)演化出來(lái)的。目前兩種假說(shuō)誰(shuí)是誰(shuí)非還難有定論,這也是現(xiàn)代兩棲動(dòng)物進(jìn)化中的一個(gè)未解之謎。
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