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让鱼类离开水的奇葩理由：看到远方
们哺乳类的祖先和两栖类、爬行类、鸟类的祖先一样，来自海洋。在最初的脊椎动物——某些鱼类爬上陆地之前，地面应该是虫恐患者的噩梦。2 [5 L, S4 Q4 e
) m4 G% n# t C图片来源：pixabay
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5 K; K- M: l+ N( W/ d0 p各种各样的无脊椎动物在更早的几百万年前登陆，类似马陆和蜈蚣状的虫子四处漫步。( C! U- s1 T K$ z/ `; k
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这个虫恐噩梦在3.85亿年前发生改变。那时，一些鱼类已经具备强壮的鱼鳍，长出指节，它们逐渐离开海洋。地上的虫子无法与这些庞大的脊椎动物抗衡，成为无助的食物。时间继续，这些登陆的海洋动物——最初的四足动物——开枝散叶，发展出我们熟悉的两栖类、爬行类、鸟类，以及哺乳类。
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' u! a! h0 b/ ~如果没有离开海洋的壮举，也许之后的一切都不会发生。2 ?8 L) W1 j3 u: ]
4 ?: c/ L6 K& v0 w+ D3 h问题是，是什么让这些鱼类脱离了熟悉的海洋？是为了逃避天敌的追捕，还是受到岸边食物的诱惑？
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2017年，西北大学学者提出一个新观点：看到远方也许是鱼类离开海洋的助力之一。而拥有更广阔的视野将深刻影响动物的行为。
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虽然鱼类早已拥有视觉，但水下环境无法让它们把视力物尽其用。即使是在阳光充足的水面下，能够观测到的视野体积只是在空气中的一百万分之一。
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9 }6 b/ g2 H3 D 由下至上反映出鱼类视野可能的演化过程：眼睛由两侧移至中间，视野向水面以上发展。图片来源：参考文献2: A) V$ B0 ^& ^
# o& Z b. E# I7 P: V* v8 Z7 G根据化石材料，在鱼类登陆的过程中，眼部结构的改变让它们越来越多地享用到视觉带来的好处。在大约3.9亿至2.5亿年前，一种先进的鱼类——希望螈目（elpistostegalians）——逐渐脱离水生。化石测量显示，它们的双眼尺寸增长到原来的3倍，这意味与视觉能力息息相关的瞳孔大小出现增长。与此同时，和其他一些鱼类一样，它们的眼窝由两侧移到头部顶端。在这个位置，鱼可以通过贴近水面，看到水面之上的虫类猎物，甚至把眼睛探出水面。' I6 Y0 {: C' m5 J" J. m2 |. P
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根据推测， 最初的四足动物过着鳄鱼般的生活。它们有区别于鱼鳍的四肢，但并未完全脱离水生。
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3 y! b6 r: J: j" `2 f( t水下的希望螈目鱼类，能观测到1个体长范围内的情况。但是在空气中，动物可以观测到超过100个体长的距离。根据模型测算，如果把希望螈目眼睛尺寸的增长考虑在内，登陆后视野体积是原来的500万倍。
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/ D8 S: \$ z( Q( G: }看到更远的地方，让复杂决定的出现成为可能。如果一只动物只能看到附近的事物，这意味它们大部分行为是对即将发生的刺激做出反应，而不是计划。攻击附近的猎物、躲避捕食者的突袭，可能是水下动物生命中最重要的决定。但当动物彼此间有了长程感知，它们就必须设计精巧的埋伏和捕猎，制定复杂的计划。动物中仅存在两种长程成像系统：视觉和回声定位，而后者很晚之后才在哺乳动物中出现。
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在现生的鱼类和两栖类动物中，存在一种强大的应激本能。这一系统由毛特纳神经元（Mauthner neuron）发起，能够让动物在4微秒左右对刺激做出反应，比如逃生。但之后出现的脊椎动物已经舍弃了这一神经回路，因为视觉可以预知危机。 d- q8 n! X! {3 T& l+ p
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（编辑：Ent）
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参考文献
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% P3 K$ \6 I4 ?, T7 AThe eyes have it: how vision may have driven fishes onto land. https://theconversation.com/the- ... hes-onto-land-73060
, a% Y$ x" g" g$ @. ]2 WMassive increase in visual range preceded the origin of terrestrial vertebrates. http://www.pnas.org/content/early/2017/03/06/1615563114
# G" I( _( d& \& z: y8 Y- IFish Changed in a Surprising Way Before Invading Land. https://www.theatlantic.com/scie ... strong-legs/518883/
2 i+ M0 W5 H$ y题图来源：pixabay |
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发表于 2018-11-19 13:39
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