我們哺乳類(lèi)的祖先和兩棲類(lèi)、爬行類(lèi)、鳥(niǎo)類(lèi)的祖先一樣,來(lái)自海洋。在最初的脊椎動(dòng)物——某些魚(yú)類(lèi)爬上陸地之前,地面應(yīng)該是蟲(chóng)恐患者的噩夢(mèng)。
各種各樣的無(wú)脊椎動(dòng)物在更早的幾百萬(wàn)年前登陸,類(lèi)似馬陸和蜈蚣狀的蟲(chóng)子四處漫步。
這個(gè)蟲(chóng)恐噩夢(mèng)在3.85億年前發(fā)生改變。那時(shí),一些魚(yú)類(lèi)已經(jīng)具備強(qiáng)壯的魚(yú)鰭,長(zhǎng)出指節(jié),它們逐漸離開(kāi)海洋。地上的蟲(chóng)子無(wú)法與這些龐大的脊椎動(dòng)物抗衡,成為無(wú)助的食物。時(shí)間繼續(xù),這些登陸的海洋動(dòng)物——最初的四足動(dòng)物——開(kāi)枝散葉,發(fā)展出我們熟悉的兩棲類(lèi)、爬行類(lèi)、鳥(niǎo)類(lèi),以及哺乳類(lèi)。
如果沒(méi)有離開(kāi)海洋的壯舉,也許之后的一切都不會(huì)發(fā)生。
問(wèn)題是,是什么讓這些魚(yú)類(lèi)脫離了熟悉的海洋?是為了逃避天敵的追捕,還是受到岸邊食物的誘惑?
2017年,西北大學(xué)學(xué)者提出一個(gè)新觀點(diǎn):看到遠(yuǎn)方也許是魚(yú)類(lèi)離開(kāi)海洋的助力之一。而擁有更廣闊的視野將深刻影響動(dòng)物的行為。
雖然魚(yú)類(lèi)早已擁有視覺(jué),但水下環(huán)境無(wú)法讓它們把視力物盡其用。即使是在陽(yáng)光充足的水面下,能夠觀測(cè)到的視野體積只是在空氣中的一百萬(wàn)分之一。
根據(jù)化石材料,在魚(yú)類(lèi)登陸的過(guò)程中,眼部結(jié)構(gòu)的改變讓它們?cè)絹?lái)越多地享用到視覺(jué)帶來(lái)的好處。在大約3.9億至2.5億年前,一種先進(jìn)的魚(yú)類(lèi)——希望螈目(elpistostegalians)——逐漸脫離水生?;瘻y(cè)量顯示,它們的雙眼尺寸增長(zhǎng)到原來(lái)的3倍,這意味與視覺(jué)能力息息相關(guān)的瞳孔大小出現(xiàn)增長(zhǎng)。與此同時(shí),和其他一些魚(yú)類(lèi)一樣,它們的眼窩由兩側(cè)移到頭部頂端。在這個(gè)位置,魚(yú)可以通過(guò)貼近水面,看到水面之上的蟲(chóng)類(lèi)獵物,甚至把眼睛探出水面。
根據(jù)推測(cè), 最初的四足動(dòng)物過(guò)著鱷魚(yú)般的生活。它們有區(qū)別于魚(yú)鰭的四肢,但并未完全脫離水生。
水下的希望螈目魚(yú)類(lèi),能觀測(cè)到1個(gè)體長(zhǎng)范圍內(nèi)的情況。但是在空氣中,動(dòng)物可以觀測(cè)到超過(guò)100個(gè)體長(zhǎng)的距離。根據(jù)模型測(cè)算,如果把希望螈目眼睛尺寸的增長(zhǎng)考慮在內(nèi),登陸后視野體積是原來(lái)的500萬(wàn)倍。
看到更遠(yuǎn)的地方,讓復(fù)雜決定的出現(xiàn)成為可能。如果一只動(dòng)物只能看到附近的事物,這意味它們大部分行為是對(duì)即將發(fā)生的刺激做出反應(yīng),而不是計(jì)劃。攻擊附近的獵物、躲避捕食者的突襲,可能是水下動(dòng)物生命中最重要的決定。但當(dāng)動(dòng)物彼此間有了長(zhǎng)程感知,它們就必須設(shè)計(jì)精巧的埋伏和捕獵,制定復(fù)雜的計(jì)劃。動(dòng)物中僅存在兩種長(zhǎng)程成像系統(tǒng):視覺(jué)和回聲定位,而后者很晚之后才在哺乳動(dòng)物中出現(xiàn)。
在現(xiàn)生的魚(yú)類(lèi)和兩棲類(lèi)動(dòng)物中,存在一種強(qiáng)大的應(yīng)激本能。這一系統(tǒng)由毛特納神經(jīng)元(Mauthner neuron)發(fā)起,能夠讓動(dòng)物在4微秒左右對(duì)刺激做出反應(yīng),比如逃生。但之后出現(xiàn)的脊椎動(dòng)物已經(jīng)舍棄了這一神經(jīng)回路,因?yàn)橐曈X(jué)可以預(yù)知危機(jī)。
(編輯:Ent)
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