商品簡介
這套"動物的崛起"系列,包括《魚類的崛起》《鳥類的崛起》《兩棲動物的崛起》《海洋哺乳動物的崛起》四本,文字適量,有較多精美配圖。作為大眾讀物,具備趣味性和知識性。有成為暢銷書和長銷書的潛力。
作者簡介
約翰·A. 朗,1957年生,古生物學者,目前是澳大利亞弗林德斯大學(位於港口城市阿德萊德)教授,之前是洛杉磯自然歷史博物館負責研究與收藏工作的副館長。著有《澳大利亞和新幾內亞的史前哺乳動物》等作品。
吳奕俊,英國華威大學碩士,現于暨南大學外國語學院任教,譯有《習慣的力量》《敦刻爾克》《寬容》《46億年的地球物語》等。
郭恩華,畢業于暨南大學,參與翻譯過《敦刻爾克》《黑太陽》等圖書。
序
第二版 前言
大約在30年前,我還是一個年輕的新入門研究生,正嘗試撰寫一篇關於泥盆紀條鰭魚的論文。此時我有幸遇到了三位研究化石魚類、德高望重的專家:布萊恩?加迪納(Brian Gardiner),彼得?弗雷(PeterForey)和科林?帕特森。我們在克蘭伯裡阿姆斯酒店喝了些淡啤酒,進行了熱烈的討論。這座酒店離自然歷史博物館不遠,那裡是著名的古生物知識殿堂。我總是會回想起布萊恩告訴我的那些不朽話語,他說的是為什麼動物學的學生都應該花些時間來研究化石魚類。我不記得確切的話,但他的建議差不多是這樣的:“一旦你瞭解了魚類骨骼的複雜性,並且瞭解到了魚類進化方式的話,那學起其他脊椎動物的解剖結構時,就十分輕鬆了!”從那時起我一直認為,自魚類離開水面,變身為早期四足動物,入侵了陸地的那一瞬間起,其他脊椎動物的進化就只是在對現有的一套身體結構進行微調罷了,從兩棲動物一直到哺乳動物,莫不遵守這一規律。
今天,我的很多同事可能會不同意這個觀點,或者認為這個觀點過於簡單,但脊椎動物進化史上的大部分重要環節也的確發生在魚類身上。魚類在大約5億年前出現,當時它們還是“聲名顯赫的游泳蠕蟲”。此後,魚類成了骨骼的起源,發育出了頜骨和牙齒,擁有複雜的骨骼結構,用它來保護大腦,並且還長出了強而有力的肌肉,能讓魚在水中穩定姿態,更好地遊動。魚類進化出了世上第一種強健的四肢、先進的感官系統、內耳骨骼,甚至進化出了交配繁殖的方法。魚類也是這個世界上首批擁有多室心臟、複雜的大腦、肺部以及呼吸空氣能力的動物。在它們的進化過程中,有許多這樣的重要階段,這些階段都在1995年出版的本書第一版中得到了展現。而到了今天,這些進化情景中的大多數仍然成立。
然而,《魚類的崛起》第一版距今已有15年。在這15年期間,人們撰寫了許多關於化石魚類早期進化和分化情況的寶貴著作,而且在硬骨魚(teleosteans)這一最成功魚類的系統分類學和進化生物學方面也取得了重大進展。這些新發現中最重要的成果如下:在中國發現的首批魚類的化石,這些化石魚類歷史最為悠久[海口魚(Haikouichhtys),豐嬌昆明魚(Myllokungmingia)]。通過對骨甲魚(osteostracan)、盔甲魚(galeaspids)、
花鱗魚(thelodonts)和缺甲魚(anaspids)所進行的最新研究,及對許多早期無頜魚所產生的更深瞭解,人們第一次發現了生活於早期泥盆紀,接近完整的原始鯊魚化石,它與其他原始的頜魚之間形成了銜接,這些魚類包括棘魚(acanthodians)和盾皮魚(Podmacanthus,Doliodus)。人們發現了早期鯊魚(Pucapumpella鯊)的完整頭蓋骨,同時對許多新發現的早期鯊魚(Akmonistion,Thrinacoides)進行了極佳的描繪,如對許多新奇的早期鯊魚(Akmonistion,Thrinacoides)的精彩描述,盾皮魚的胚胎和母體餵食結構如艾登堡魚母(Materpiscis),以及對一些節甲魚雌雄二形特徵的探明,如槽甲魚(Incisoscutum)。在中國發現了志留系[鬼魚(Guiyu),斑鱗魚(Psarolepis)]時期近乎完整的早期骨魚(osteichthyans)化石;擁有完整大腦,十分美麗的硬骨魚(Ligulalepis)三維骨骼化石;新鰭魚類(neopterygians)的早期起源(Discoserra);為肉鰭魚[Psarolepis,Achoania,蝶柱魚(Styloichthys)]和四足狀魚類[肯氏魚(Kenichthys),Goologongia]早期放射狀分佈中的關鍵階段提供數據的化石,以及為魚類無縫過渡到早期四足動物[潘氏魚(Panderichthys),提塔利克魚(Tiktaalik),Ventastega]的階段提供證據的新關鍵發現。還有人們在波蘭發現的四足動物陸上行走軌跡,它們形成於泥盆紀中期,改變了我們對魚類和兩棲動物之間進化分裂的看法。此外,我們還發現了有關世界上最成功魚類(硬骨魚)起源方面的新資料,甚至還發現了一些關鍵的聯繫,顯示出了比目魚(flatfishes)在進化過程中的中間階段。這個問題曾讓達爾文感到困惑,但現在,來自原始比目魚(Heteronectes)的新的化石證據已經解決了這個問題。
這些只不過是人們在過去15年中發現的許多優秀化石魚類中的一小部分。這些化石讓進化生物學變得充滿活力。更重要的是,這些發現使得研究它們的科學家能夠制定更緊密的系統發生框架,並且能作出假設,認為現在的生物間關係是穩健的,經受住了時間的考驗,當他們再把什麼新發現嵌入到這些關係中時,也只需要進行一下微調。這也向各位提示著一點:我們在更重要的生物分類方面也取得了進展,並且也能將生物地理模式放到過去,接受地球上曾經發生的地質事件的考驗,如大規模滅絕事件,主要板塊的構造運動和全球氣候變化,這些地質事件影響到了地球上的生命。
我們在過去10年中獲得的,與魚類早期進化有關的知識,已經引起了更多科學界人士的興趣。聲名顯赫的《自然》(Nature)雜誌上刊登了大量早期魚類方面的論文,這正好證明了這一點。在這份雜誌中,有很多論文對新發現的志留系和泥盆紀魚類給進化假說造成的影響進行了分析。這些論文幾乎與關於恐龍或哺乳動物的新論文數量一樣多。許多新的化石發現,也使我們能夠更精確地調整主要進化事件的分子鐘分化時間a。其他一些研究則說明,在現存魚類中觀察到的同源基因表達,可能是主要進化事件的驅動因素。雖然在過去15年左右人們對魚類過渡到四足動物的進程給予了很大的關注,但目前脊椎動物史上最大的未解之謎,則似乎是頜骨的起源。我們手上沒有多少顯示無頜魚類和第一種有頜魚類之間任何中間階段的標本,所以,我們會熱切期盼著在未來獲得任何發現,讓我們更好地瞭解這一偉大的進化步驟。
考慮到這一點,我試圖徹底修訂本書,把這些新的發現加入進來,並且把這些新發現中最重要的圖片囊括進來。我打算讓本書跟上一版差不多通俗易懂,不會去進行過於詳細的科學討論,免得讓人困惑不解。這本書對魚類的起源和早期演變提供了一種相對簡單的科學概述,但讀者如果想全面地瞭解某些發現及其影響的話,可以進一步閱讀本書列舉的詳細參考書目。本書的進化分支圖代表了目前主要魚類群體的關係,但讀者必須謹慎看待這些分支圖,因為新的發現可能會改變某些物種的位置。
本書通過闡明脊椎動物史上最重要的一些環節,來讚頌科學發現之樂、進化的複雜和美麗之處,以及古代魚類對世界之重大貢獻。有些人喜歡收集化石魚類,將這些非凡的化石當作具有內在美的事物,驚歎它們的美;而其他許多人則會研究化石魚,以解開它們的以及我們的進化奧秘。不管你會怎樣對待魚類化石,我仍希望本書的這一新版本,能繼續激發人們對早期脊椎動物進化性質的好奇和讚歎,並且鼓勵新一代古生物學家,讓他們的眼界不僅限於自己專門研究的陸生脊椎動物上。
約翰?A. 朗(John A. Long)
目次
前言 / xi
第二版前言 / xiii
致謝 / xv
第一章 地球、岩石、進化和魚 / 001
瞭解魚類進化過程的背景信息 / 001
化石和岩石 / 003
岩石中的生命史 / 004
進化的事實 / 005
基本的脊椎動物解剖知識指南 / 008
測定岩石和化石的時間 / 010
漂流的大陸和魚的進化 / 012
自然界內的秩序 / 013
化石研究與製備 / 016
第二章 聲名顯赫的游泳蠕蟲:第一批魚類 / 017
脊索動物和第一批脊椎動物的起源 / 017
幼魚和進化 / 019
蝓魚 / 020
被囊類動物 / 021
海口魚及其親屬 / 023 目錄
牙形蟲:神秘的化石 / 024
骨骼:早期的起點 / 026
第三章 無頜的神奇動物 / 028
八目鰻,七鰓鰻,以及它們那些滅絕了的披有甲胄的親屬 / 028
最古老的有骨魚:寒武紀和奧陶紀的無頜魚 / 031
原始無頜魚的基本結構 / 032
異甲類:一個偉大的輻射分化物種 / 035
缺甲魚亞綱:七鰓鰻的先驅? / 038
腔鱗魚亞綱:鱗片講述著一段故事 / 042
盔甲魚亞綱:神秘的東方無頜魚 / 044
茄甲魚:自成一派 / 048
骨甲魚亞綱:無頜類成就的巔峰 / 048
與第一批有頜魚的聯繫 / 052
無頜帝國的終結 / 054
第四章 甲胄魚和長著胳膊的魚 / 056
長有甲胄,統治著泥盆紀海洋、河流和湖泊的盾皮魚 / 056
盾皮魚類的起源和關係 / 057
戈戈魚和酸製備技術 / 060
斯坦魚目和假瓣甲魚目:早期的謎團 / 061
盾皮魚的基本結構 / 063
硬鮫目和棘胸魚目: 擁有精細甲胄的魚類 / 064
胴甲魚:始終與胳膊差不多長 / 065
褶齒魚目:擁有強硬的牙齒和多刺的鰭足 / 071
瓣甲魚目和它們奇怪的親屬 / 072
節甲魚目:偉大的盾皮魚分化群體 / 076
第五章 鯊魚和它們的軟骨親屬 / 091
歷史悠久的殺手 / 091
鯊魚的起源 / 095
原始軟骨魚的基本結構 / 096
原始軟骨魚的牙組織 / 104
晚古生代軟骨魚的輻射分化 / 105
白手起家的現代軟骨魚 / 108
全頭魚:一種早期的輻射分化? / 112
“鰩”向新時代 / 115
第六章 頜部長有棘的魚 / 118
早期頜魚的奇異混合體,如棘魚和其親屬 / 118
棘魚的起源和親緣關係 / 120
棘魚的基本結構 / 121
柵棘魚目:帶有甲胄的棘魚 / 123
坐棘魚目:掠食者 / 124
棘魚目:過濾捕食者和倖存者 / 126
第七章 進化過程突然顯現 / 130
內骨骼高度骨化的硬骨魚 / 130
有脊類:硬骨魚的神秘祖先 / 133
硬骨魚的基本結構 / 135
早期的肉鰭魚或硬骨魚分支? / 135
第八章 原始的條鰭魚 / 138
第一批硬骨魚的快速崛起 / 138
原始條鰭魚的基本結構 / 140
泥盆紀條鰭魚 / 141
原始條鰭魚的快速興起 / 148
新鰭魚:成功的曙光 / 152
第九章 真骨魚,真正的冠軍 / 154
世上最成功脊椎動物的起源和分化 / 154
硬骨魚類的早期開端 / 156
骨舌總目:骨質的舌頭 / 158
化石比目魚的奧秘 / 159
海鰱:漫長的進化過程 / 161
鯰魚及其親屬的帝國 / 165
純真骨類:無與倫比的一種分化形態 / 167
第十章 鬼魚和其他原始掠食者 / 174
長有肉鰭的肉鰭魚以及適合它們生存的地方 / 174
中國鬼魚和它的親屬 / 176
楊氏魚和威爾士王子魚 / 180
長有匕首狀牙齒的魚 / 180
肉鰭亞綱的基本結構 / 182
腔棘魚(空棘魚):長有穗的尾巴 / 184
肉鰭亞綱群體的關係 / 187
第十一章 咬合方式奇怪的魚類 / 188
肺魚是怎樣學會呼吸空氣的 / 188
孔鱗魚目:頭部很胖、眼睛好似珠子的掠食者 / 189
肺魚:兩種呼吸方式 / 191
一條原始肺魚的基本結構 / 192
肺魚的起源 / 195
肺魚的多樣性 / 196
牙本質覆蓋的齶骨: 在早期用於碾碎獵物的結構 / 201
精細的捕食機制 202
第十二章 巨大的牙齒,強壯的魚鰭 / 208 目錄
擁有與人類手臂和腿部類似鰭骨的魚類 / 208
四足魚類的起源 / 208
石炭紀的巨型殺手:根齒魚目 / 210
邁向陸地的一步:四足形亞綱莖群 / 212
第十三章 進化中最偉大的一步 / 223
從水中遊動的魚到步行於地面的陸上動物 / 223
從水到陸地:如何生存 / 225
希望螈目――是魚還是長著鰭的兩棲動物? / 227
四足動物幹群 / 231
魚類的一小步,人類的一大步 / 238
魚的分類 / 240
詞匯表 / 245
參考文獻 / 251