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[科普中国]-肺鱼类

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肺鱼类是鱼类的‘老祖宗’。肺鱼类种类极少,仅有3属5种。平时用鳃呼吸,当水域干涸时可用鳔直接呼吸空气,故称肺鱼。属于脊椎动物,是现在生存硬骨鱼中最古老、形态最特殊的1支淡水鱼类。腭方软骨与头颅愈合。颌为“自接式”。沿着以进步性的骨胳的软骨化和奇鳍与偶鳍的变异为标志的方向发展的。

基本介绍肺鱼类种类极少,仅有3属5种。平时用鳃呼吸,当水域干涸时可用鳔直接呼吸空气,故称肺鱼。这类鱼具有内鼻孔和泄殖腔。如产于澳大利亚各河流中的澳洲肺鱼(Neocer-atodusforsteri),体侧扁,长达1米余;鳞大,胸鳍和腹鳍呈桡状,鳔1个,能在缺氧的水中用鳔直接呼吸空气。又如产于南美洲各河流中的美洲肺鱼(Lepidosirenparadoxa),体呈鳗形,偶鳍退化呈鞭状,鳔2个,旱季可钻入淤泥中进行夏眠,鳞微小。产于非洲河流中的非洲肺鱼(Protopterusannecteus),体细长,鳞小,胸鳍和腹鳍退化成带状,鳔2个,河水干涸时,能较长时间蛰伏于淤泥底,用鳔呼吸,或用身上的粘液粘起泥土,形成特殊的“鱼茧”,进入休眠状态,借鱼茧顶端的小孔和外界相通,完全依靠鳔呼吸,可长达数月之久。腭方软骨与头颅愈合。颌为“自接式”。

发展历程肺鱼类从双鳍鱼开始发展成为大陆上的水域中的栖居者,由泥盆纪直到现代经历了漫长的时代。肺鱼类似乎从来没有繁盛过,从手头的材料看来,在泥盆纪晚期和古生代晚期,肺鱼类的种类最为多样化。较早期的肺鱼类基本上是在双鳍鱼的基础上的各种变种,但是随着时代发展,这些鱼类的进化主千,正如前面已经提到过的,是沿着以进步性的骨胳的软骨化和奇鳍与偶鳍的变异为标志的方向发展的1。

长有肺的鱼类澳洲肺鱼和2亿年前的肺鱼十分相似。它能够呼吸空气,在氧气很少的水里生活,能够呼吸空气十分必要。非洲肺鱼和远古的肺鱼相似之处很少,南美肺鱼身体很长,像管子一样。这些鱼都能用肺呼吸空气,即使脱离水一段时间也能生存。在干旱的季节,水消失了,它们就用黏液做成茧,躲在里面,等着有水的季节到来。典型的肺鱼的鳍都是叶状多骨的,可是现存的非洲肺鱼和南美肺鱼改变了许多。肺鱼能够呼吸空气,长有像鳍一样的腿,可是它们好像从来不到岸上来。和其他的鱼一样,腔棘鱼和肺鱼也是从远古肉鳍鱼进化来的。最早的四脚生物就是从它们中的种进化来的。大多数科学家都赞同这个观点,可是究竟哪种鱼是四脚生物的祖先,却让他们争论了很久。最早的四脚动物可能用鼻孔呼吸,鼻孔通到嘴里,它们还长有多骨的叶状鳍。人们认为真掌鳍鱼可能是它们的祖先之一。不过近年来也有人更倾向于潘氏鱼。事实上,最早的四角动物和鱼类很难区分开。许多早期四脚动物仍然长有尾鳍和像鱼一样的头骨。另一方面,早期四脚动物还长有能够明显分辨出来的腿,尽管有的时候它们长有八个、七个或者六个脚趾不像后来的动物一样长有五个脚趾。它们还长有胸腔,来支撑肺。早期四脚动物生活在温暖、新鲜的浅水或沼泽里,那里可以游泳,也可以在陆地上行走或者滑动,这对四脚动物来说很重要。3.5~4亿年前,四脚动物从鱼类进化出来,我们叫它们两栖动物。8000万年后,这些两栖动物在陆地上占据了统治地位。有一些可怕的食肉动物能够长到4米甚至更长。当爬行动物进化出来的时候,这些各种各样的两栖动物就开始衰落了。现在,只有一种两栖动物还有后代生存下来,可是它们无论在大小还是在地位上,都不能与远古的亲戚们相提并论了2。

肺鱼类的鲧
肺鱼类鳔的构造和作用已和陆生脊椎动物的肺相类似了,从动物进化情况来看,鳔和肺在发生上都是由食道生出的,是同源器官。澳洲肺鱼的鳔很长,是单个的,鳔内有纤维带将鳔分隔为左右两个部分,纤维带两侧又有许多纤维将鳔隔成许多对称的小气室(或称肺泡alveoli),每一小气室又被网状纤维隔成许多小泡(又称肺小泡)。管以小形的喉门(glottis)开口于食道的腹面偏右方。非洲肺鱼和美洲肺鱼的鳔都成对的,前端部分合并为单室。内有许多大小不等的小气室,各小气室又分为许多小泡,小气室通小泡处各有一些管状小腔存在,其结构与肺已十分类似了鳔管以裂隙状的喉门开口于食道的腹面,喉门上有放射状肌肉。肺鱼鳔内的血液是由动脉弓来的,气体交换后又直接回到心耳去,与两栖类的循环相类似。肺鱼类的已成为真正的呼吸器官了,它可以直接呼吸空气。多鳍鱼类、雀鳝和弓鳍鱼等的鳔也有类似肺鱼的绪构,内壁也分为许多小气。可以直接利用空气进行呼吸3。

本词条内容贡献者为:

张岩 - 副研究员 - 北京大学分子医学研究所