這種生活在三億年前的小魚，竟有獨特的繁衍方式

「本文來源：科普中國」

提到魚類的繁殖方式，大家腦海中浮現的往往是魚缸中的觀賞魚，或魚塘中的食用魚“甩籽”的場面：我們身邊絕大多數常見的魚類都屬於硬骨魚高綱的輻鰭魚總綱，這是現存魚類乃至脊椎動物中最繁盛的類群，現存超過3萬種魚類的99%都屬於輻鰭魚綱，佔據了現存脊椎動物種數的約50%。而絕大多數的輻鰭魚都是用體外受精的方式繁殖後代的：性成熟的雄魚和雌魚將精細胞和卵細胞排放到水中，讓其在水體環境中發生結合，形成受精卵。

然而，是否從古至今所有的魚類，都是用這種較為原始的方式繁衍後代的呢？一類生存在3億多年前的奇特小魚，或許會給我們答案。

小丑魚爸爸在守護剛孵化的孩子（密恐注意） | Silke Baron / Wikimedia Commons

全身披甲的小不點

小肢魚屬Microbrachius意為“細小的肢體”，生存於3。933億年前早泥盆紀的阿姆斯朗階到3。827億年前中泥盆紀吉維特階的淡水中，在蘇格蘭，白俄羅斯，愛沙尼亞和我國的雲南都發現過它們的化石。小肢魚屬於盾皮魚綱：這是一個已經滅絕的古老類群，身體表面覆蓋著用於保護的厚重骨甲。盾皮魚是地球上第一類演化出上下頜的脊椎動物，在志留紀中期到晚泥盆紀曾經盛極一時，曾經演化出體長超過6米的頂級捕食者泰雷爾鄧氏魚Dinichthys terrelli，和類似現存鯨鯊的巨型濾食者霸魚Titanichthys。

相比這些體型龐大的親戚，小肢魚的體型就要小得多了，覆蓋著甲冑的前半身（化石儲存的部分）只有2-4釐米長。可不要因此就瞧不起這些“小不點”：小肢魚所在的胴甲魚目可是盾皮魚中的疊甲大師：它們頭部和前半段軀幹被厚實的骨甲包裹得嚴嚴實實，活像一個骨質的盒子，連胸鰭上也覆蓋著堅硬的甲片。淡水中的捕食者要想攻破小肢魚如此嚴密的防護，可不是一件容易的事。

小肢魚Microbrachius dicki的復原圖 | E。 Mark-Kurik et al。 / Estonian Journal of Earth Sciences （2018）

2013年，古生物學家在發掘自蘇格蘭的小肢魚化石身上，發現了兩根上面長有溝槽的奇特小骨棒。這可是具有非凡意義的“傢伙”。

小肢魚Microbrachius kedoae的部分甲殼 | E。 Mark-Kurik et al。 / Estonian Journal of Earth Sciences （2018）

具有歷史意義的器官

雖然絕大多數現存魚類都是以體外受精的方式繁殖的，但是凡事皆有例外：部分種類的輻鰭魚如胎鱂科（包括常見的孔雀魚、瑪麗魚等觀賞魚和臭名昭著的外來入侵物種食蚊魚）和海鯽科會用體內受精的方式繁殖後代，而軟骨魚高綱（包括各種鯊、鰩、魟和銀鮫等）更是全員都是體內受精的。

而小肢魚那帶有溝槽的骨棒，與現存的鯊魚等板鰓亞綱軟骨魚雄性的交接器非常相似，這說明小肢魚——或許也包括其他的盾皮魚類，也會採用和軟骨魚類相似的方式進行交配。現存的鯊魚和魟等在交配時，雄性會用牙齒緊咬住雌性的胸鰭以便固定住自己，而小肢魚的嘴很小，只是被骨甲嚴密包裹的腦袋上的一個小洞，披盔戴甲，全副武裝的身體更是非常僵硬，如同穿著全套板甲的歐洲中世紀騎士，完全無法做出柔軟靈活的高難度動作。

小肢魚的雄性生殖器 | John Long et al。 / Nature （2014）

那麼，雄性的小肢魚要如何與雌性交配呢？小肢魚那一對由骨棒形成的交接器向左右兩側伸展開，與身體呈90度角。與此同時，古生物學家也在部分沒有交接器，或許是雌性的小肢魚化石洩殖腔處發現了兩塊小的骨板。這些特徵顯示，雄性的小肢魚或許會從側面靠近雌性，以“肩並肩”的體位與其進行交配。

小肢魚的洩殖腔上發現的骨板，也許是輔助交配的裝置 | John Long et al。 / Nature （2014）

小肢魚交配姿態的想象圖 | John Long et al。 / Nature （2014）

泥盆紀的母親

小肢魚交接器的存在顯示，至少有一部分盾皮魚類是會進行體內受精的，那麼它們又是如何產生後代的呢？

體內受精的輻鰭魚類通常以卵胎生的方式繁衍後代，受精卵在母體內孵化，併發育為可以獨立生活的幼體之後，才被產出體外。而軟骨魚類則會用三種不同的方式繁殖後代：一部分成員卵胎生，一部分成員會產出體積大且數量少，帶有硬殼的卵，而演化程度較高的成員（如真鯊屬Carcharhinus和雙髻鯊屬Sphyrna）則會像哺乳動物一樣胎生，胚胎在將卵黃吸收殆盡後，母體直接為發育中的胚胎提供營養。

演化樹上不同分枝的魚類的外生殖器 | John Long et al。 / Nature （2014）

發現於西澳大利亞3。8億年前泥盆紀晚期的另一種盾皮魚類：艾登堡魚母Materpiscis attenboroughi，其腹腔中不僅儲存有尚未出世的胚胎化石，甚至還能發現假胎盤結構的痕跡，這一有力證據證實，早在3億多年前的泥盆紀，古老的盾皮魚類不僅能用體內受精的形式進行交配，更能像現存的高等軟骨魚一樣以胎生的方式繁衍後代。