我們用來咬合的頜骨，竟和這條古魚海怪一脈相承｜朱幼安
文章來源：格致論道講壇
“雖然我們和鄧氏魚沒有直接的親緣關係，但是我們的很多身體結構可以互相比較，甚至可以說是一脈相承。”
15：54
朱幼安
中國科學院古脊椎動物與古人類研究所副研究員
我的主要研究方向簡單來說就是
古魚類
，古魚類離大家的一般知識範圍比較遠。
所以今天我想給大家介紹
魚類時代的一個超級掠食者——鄧氏魚
的故事。
我們會了解鄧氏魚長什麼樣子，它是怎麼演化來的，它的生活是什麼樣的，它是如何滅絕的，以及它和我們有怎樣的聯絡。
之所以選中這條魚作為今天演講的主題，是因為我想大家一般對古生物感興趣，就是對恐龍感興趣，對恐龍感興趣，一般就是對霸王龍感興趣，為什麼呢？
我想一方面是因為
我們對這個神秘的、原始蠻荒的失落世界的一個浪漫想象。
另一方面，
我們對這些史前的超級掠食者、處於食物鏈頂端的這些生物都有一種莫名的憧憬。
而且越往古代，這種頂尖掠食者的樣貌就越來越陌生、越來越像異形。
思想晚餐
已完成：10% ///
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比如五億多年前的
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，海洋裡面的超級掠食者
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，長得非常像外星生物。
實際上也是這樣的，因為在2015年的一部《變形金剛》電影中，
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所以它確實長的非常的alien。
寒武紀接下來是
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，當時陸地上還沒有那麼多生命，
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它的前端雖然沒有儲存下來，但是是長得像烏賊一樣，是有很多條觸手的這種怪異的樣子。
它們是當時海洋中的霸主，捕食當時海洋中的各種各樣的小生物，
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到了
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，超級掠食者的寶座又換人了，換成了什麼呢？
換成了一個看起來更加怪的，而且更加兇殘的東西，也就是俗稱的
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，有時候也叫做
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。
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它們以捕食當時海洋中已經出現的一些魚為生，有些海蠍子可以長到非常大。
前面幾個時代的超級掠食者有一個共同的特點，它們都屬於我們現在說的
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，那麼當時的脊椎動物到哪裡去了呢？
到了
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，我們後來把泥盆紀稱作
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，這個魚類時代的超級掠食者又是誰呢？
是這種魚嗎？
不是。因為首先
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，可能只有幾釐米長。
而且
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，一方面是因為它圓頭圓腦，整個身體前端都是鈍圓的。
另一方面，在旁邊的復原圖中，它是一幅很驚訝的表情，好像看到了什麼了不得的東西，就像是從動漫裡直接截下來的圖一樣。
其實驚訝得像張開的嘴一樣的部位還真的不是它的嘴，這個是它的鼻孔，
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所以這些早期的魚類都長得非常怪異，也長得非常萌，它們肯定不能成為海洋中的超級掠食者，而且
/
而且它們還有一個特點，就是
史前海洋的超級掠食者
所以一方面限制了它們的
史前海洋的超級掠食者
，另一方面，更重要的是限制了它們的
寒武紀
所以
奇蝦
根本不可能問鼎超級掠食者的寶座。
這個情況到
裡面的外星入侵戰艦，就是以奇蝦為原形來設計的，
發生了變化，因為志留紀出現了一種新的魚類，叫做
奧陶紀
。
這種魚類以後變得越來越繁盛，最後爬上陸地，變成了什麼呢？
海洋中的超級掠食者就變成了它的史前近親——角石，也就是直殼的鸚鵡螺。
比如貓、狗、馬、牛、羊、鳥，它們都屬於有頜脊椎動物，都是有頜魚類的後代。
有頜魚類有什麼特點？
第一，當然是
這種直殼的鸚鵡螺在奧陶紀，曾經可以長到五六米那麼長，
，這個頜就讓它們
到了今天，鸚鵡螺只有一小部分遺存了下來，它們也不再是海洋中的頂級掠食者了。
提高呼吸效率後，它們就能獲得更充分的氧氣供應，這樣它們就能長得更大、遊得更快。
這樣一來，它們就
志留紀
，包括之前它們無頜類的親戚。
圖中是
海蠍子
鱟
，它的體長可能在1米左右，和鄧氏魚比起來是相形見絀了。
有頜魚類在科學上一般分
但是它和現生的鱟，還不是直接的傳承關係，只是近親而已，
，我們熟悉的主要是
無脊椎動物
硬骨魚就是我們經常吃的
泥盆紀
，而你們知道的大部分也都屬於硬骨魚。
軟骨魚類簡單來說就是
魚類的時代
，另外一類大家比較陌生的是
這種魚長得非常小
，我們現在已經發現，
這些魚長得很萌
還有一類，就是今天的主角，可能大家很陌生的一個名詞，就是
其實不僅是鼻孔，也是腦垂體的一個開口。
往往是被角石和海蠍子所捕食的。
和沒有頜的甲冑魚類還不太一樣。
它們沒有像我們這樣可以上下開合的頜。
裡面有形形色色的種類，大部分長得和旁邊的
捕食能力
，也就是
呼吸能力。
非常相像。
甚至一些非常有特徵的結構，比如
它們不能長得非常大，也不能遊得非常快，
，這些在甲鯰身上也有。
雖然它們都是從不同的路徑演化過來的，都是不同的結構，但是確實是一個非常經典的
志留紀
。
大部分的盾皮魚類長得都有點像甲鯰，但是有一小部分的盾皮魚類，包括超級掠食者鄧氏魚，就是
有頜魚類
從底棲的一種吃其他小動物甚至食泥的動物，比如非常奇怪的
就變成了我們，以及我們熟悉的各種各樣的動物，
向超級掠食者的寶座進發。
胴甲魚是一類非常奇怪的盾皮魚，它奇怪在什麼地方呢？
有可以上下開合的頜
都不像魚類的鰭。
鄧氏魚屬於盾皮魚當中的一支，確切說來屬於盾皮魚中的節甲魚類、短胸節甲魚類、厚甲魚形類、鄧氏魚類。
我的博士論文就是做
很大程度地提高了呼吸效率。
的。
因為中國沒有鄧氏魚，所以我沒有直接研究過鄧氏魚，但我確實是研究它們的近親的，比如
有了捕食其他動物的資本
就像左圖的
志留紀最大的捕食的魚類——
，存活在
鈍齒宏頜魚
，距今大概四億年前，雖然它們很小，主要也是生活在水底的，但是已經是一種兇猛的掠食者。
四大類群
硬骨魚和軟骨魚類。
青草鰱鱅四大家魚
鯊魚
棘魚類
鄧氏魚為什麼叫鄧氏魚？
它是紀念當時
棘魚類其實就是一種原始的軟骨魚類，原始的鯊魚。
盾皮魚類。
，所以它的拉丁文學名叫做Dunkleosteus，就是為了紀念這個人。
我的西方同事往往把Dunkleosteus開玩笑地稱作“Uncleosteus”，叔叔魚Uncle。
除了鄧氏魚之外大家可能還聽過一個名字，叫
盾皮魚類身披厚重的甲冑，但是它又有頜，
，而且大家經常看到，恐魚和鄧氏魚好像長得差不多，這又是怎麼一回事呢？
左圖是我的童年陰影，是一部當時引進的片子，叫做《紅海魔影》，裡面說這個海怪是一個
盾皮魚類是一個分異度非常大的類群，
恐魚和鄧氏魚到底是什麼關係？
這比較複雜，可能就涉及到生物學上的一個概念，叫做
甲鯰
，具體的就不展開講了。
簡單地說，
現代的一類鯰魚
但是恐魚的正型標本，確實是和鄧氏魚不一樣的一種魚，所以
它的胸鰭前端有一對刺
但是你們過去接觸到的大部分恐魚的標本、恐魚的形象，其實就是鄧氏魚。
作為超級掠食者，
趨同演化現象
這是一個有爭議的問題。
大部分的證據顯示，包括最完整的鄧氏魚的骨架顯示，
從這個形態開始向其他方向演化，慢慢地從底棲向水域的中上層演化。
因為鄧氏魚的尾巴是沒有保留下來的。
但是有一些還沒有發表的化石顯示，可能有更大的鄧氏魚存在，
胴甲魚類盾皮魚，
即使是普通的4到6米之間的鄧氏魚，它的體型也要
它的腿長得像螃蟹的腿一樣，
中國的短胸節甲魚類
但是口說無憑，它到底有多兇猛？可以表現在兩個方面。
首先是它的
鄧氏魚的祖先。
，整個鄧氏魚的身體結構都是為了強大的咬合力而最佳化的。它的咬合力很大，據計算可以達到
居當魚
這是一個什麼概念呢？差不多相當於600公斤的重量。
泥盆紀的早期
可能沒有咬力最大的動物，比如短吻鱷那麼大，但是超過大部分動物。
另一方面，有化石證據顯示，很多鄧氏魚身上有深深的傷痕，而附近沒有其他動物能夠造成這些傷痕，說明
思想晚餐
當時的海洋中也是非常殘酷的，根據過去的一些復原圖，包括我小時候看的那些書，都把鄧氏魚當成是
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其實鄧氏魚並不是這樣的，現在的大部分復原圖都把它復原成一個大型的鯊魚，比如現在的大白鯊、虎鯊，又叫鼬鯊的形態。
它其實是
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過去在科普書中還有一個說法，就是講鄧氏魚的頸部有一個關節，因為它在水底伏擊獵物時，它的頸部關節就會
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那麼是不是這樣？
其實並不是這樣的。
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即使人類在吃東西的時候，頸關節也是參與進食動作的。最典型的就是我們啃西瓜時，脖子是在用力的。
我們認為這些肌肉和鄧氏魚頸背上的肌肉是一脈相承的、同源的。一般練健身的話都會知道，這個肌肉叫做
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，在鄧氏魚身上，這塊肌肉是參與進食的。
鄧氏魚具有
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，也
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還有一個科普書上經常出現的迷思，就是說
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是不是這樣呢？
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，真實的故事是，
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。為什麼呢？
因為
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所以鄧氏魚覺得這樣不行，或者說在它的生存競爭中屬於劣勢。
所以它就演化出了一套新的系統，把牙齒退化掉了，
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這樣它上下咬合時，上下頜骨互相磨礪，能
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有一點像現代的猛禽，當然猛禽主要是在其他地方，比如石頭樹幹上摩擦以保持鋒利的。
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大家可以想像這樣一個場景，在泥盆紀的海洋當中，一條鯊魚正在悠然自得地遊動。
突然之間看到一個血盆大口，一條鄧氏魚衝了出來，把這條鯊魚攔腰咬住，大家以為故事到這裡就結束了嗎？其實沒有。
就在這時，不僅這條鯊魚死掉了，這條鄧氏魚也好像被定格在了這一刻，痛苦地扭了一下身體就死掉了，沉到了海底的沉積物當中，被掩埋起來。
差不多3。6億年後，人們發現了左圖這塊很有意思的化石，這是一個鄧氏魚的頭，這個頭裡有一個很有意思的現象。
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可能一下就殺死了它。
這根刺的主人是誰呢？
是一種史前的鯊魚，叫做
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，一般認為櫛棘鯊是鄧氏魚的獵物之一。
但是這一次，這條鄧氏魚“大意失荊州”，在咬的時候正好咬到了它的刺上。
而且這根刺用了一個寸勁，一下就深深地刺入了腦顱，把鄧氏魚殺死了，也讓我們從這個化石一窺史前食物鏈的殘酷。
鄧氏魚有一些生活在海洋中的親族和鄰居，最有名的其中之一有一個非常霸氣的名字，叫做
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，它的拉丁文名Titanichthys。
泰坦Titan就是巨人的意思，它也長得非常大，可能和鄧氏魚差不多大，但是
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所以一般認為它可能是一個
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，就像現代的鯨鯊，包括像照片裡的姥鯊。
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所以史前海洋已經非常繽紛多彩，有各種各樣的動物，那麼
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在地球歷史上有五次大滅絕，其中第二次，就是
鄧氏魚長什麼樣？
，大滅絕有一個特點，它不是分一次，而是分兩次。
一次是在
鄧氏魚長什麼樣？
，差不多3。7億年前，另一次就是在
美國克利夫蘭自然博物館的館長
，3。6億年前，間隔了1000萬年。
在這1000萬年的兩次事件中，地球海洋發生了兩次鉅變，原因至今我們還不是特別清楚，不像恐龍滅絕好像就是小行星造成的。
什麼造成了泥盆紀末這兩次環境鉅變，我們還不清楚，但總之是有
Dunkle，大衛·鄧克爾
鄧氏魚也沒有逃過這場劫難，最終就滅絕了。
儘管它滅絕了，但是古生物學研究很多時候在尋找不同生物之間的聯絡時，
恐魚
首先，
恐魚和章魚的結合體。
2013年發現的
正型標本
，就很有力地證明了這一點。
另一方面，
早期的大部分恐魚的標本，後來經過重新釐定，其實都屬於鄧氏魚。
，是一脈相承的，所以每次我們吃東西時，都要感謝鄧氏魚給了我們可以上下咬合的頜骨。
雖然我們和鄧氏魚沒有直接的親緣關係，但是我們的很多身體結構可以互相比較，甚至可以說是一脈相承。
