五根指头是从原始两栖动物开始出现的吗
植物的繁荣与动物登上陆地
我们脊椎动物的祖先,最早能够追溯到泥盆纪(4.16亿至3.59亿年前)。泥盆纪时的地球,海洋中的光合生物释放出氧气,大气中的氧气不断增加。以氧气为基础,成层圈中形成了臭氧层。臭氧层能够吸收会对生物产生刺激及伤害的紫外线。臭氧层形成后,陆地也具备了生物栖息的条件。
最初,苔藓类植物和蕨类植物来到了陆地。植物繁荣生长后,大气中的氧气浓度进一步升高,使得动物也能够登上陆地来。首先出现的是昆虫类和蜘蛛类动物。
到了泥盆纪末期,我们的祖先陆生脊椎动物(四足类动物)登场了。
一般认为,陆生脊椎动物是从硬骨鱼纲中的内鼻孔亚纲(包含总鳍总目和肺鱼总目)进化而来的。内鼻孔亚纲的鳍很发达,一部分肠进化成了肺。如果在水中,身体承受的重力和浮力能够相互平衡,但在陆地上,为了平衡重力就需要能够支撑身体、便于移动的四肢。不仅如此,在水中呼吸的是溶于水中的氧气,但在空气中想要吸收氧气就必须拥有肺。
人们已经发现刚刚登上陆地的古代两栖纲动物的化石有棘螈和鱼石螈。根据化石分析可知,它们的胸鳍进化为前肢,腹鳍进化为后肢。在当时温暖且易干燥的气候之中,它们也许就是利用四肢从将要干涸的湖沼移动到下一个湖沼。
人类本来会有七根手指吗
让我们来看看自己手肘到手腕的骨骼吧。
手肘到手腕之间有两根骨头,靠近拇指的叫桡骨,另一根叫作尺骨。从手腕到指尖,靠近手腕处有三块骨头,接着还有四块骨头,然后就是五根指骨。上臂处只有一根骨头,从上臂到指尖,按照一、二、三、四的顺序,骨头数量逐渐增加,最后是五根手指。骨骼的配置非常巧妙。
◆人类的手臂和猫的前腿骨骼
如果你养猫的话,再让我们来看看猫咪前腿的骨头。猫咪前腿的骨头数量、分布也和人类一样,后腿也几乎相同。
骨骼的这种分布,可以追溯到刚刚登上陆地的古代两栖纲生物。人们对鱼石螈的研究已经非常深入,它们的趾头数目并不固定,一部分鱼石螈甚至会有七根指头。
◆鱼石螈
“Ichthyo”是“鱼”的意思,在泥盆纪的陆地上,它们应该是摇摇摆摆、步履蹒跚地走着吧。最终,生活在陆地的多种鱼石螈之中,有一种五趾的鱼石螈在某个时间点适应了环境,从伙伴之中脱颖而出,成为之后陆生脊椎动物的祖先。四肢骨骼的基本构造中的五根指头也就此确立下来。
这种基本构造绵延数亿年,被两栖动物纲、爬行动物纲、鸟纲和包括我们人类在内的哺乳动物纲继承下来。如果七根趾头的鱼石螈是我们的祖先的话,我们的手指可能也会有七根。
恐龙的指头有三根,马是奇蹄动物,蜘蛛猴科、疣猴亚科的手指是四根,但这些动物的指头原本都是五根,经研究发现了它们指头退化的痕迹。目前有说法认为,“熊猫的手指有七根”,但其实只有五根,只不过手腕处的骨头退化了,能够像手指一样活动而已。
动物手足的原型不仅仅是腔棘鱼目的鳍。观察各种化石可以发现,在古生代的腔棘鱼目(总鳍总目)的鳍的根部骨骼上已经出现了手的原型。腔棘鱼目的胸鳍上有相当于人类肱骨的一根骨头连接着相当于人类桡骨、尺骨的两根骨头,然后是支撑起鳍的数根条状骨头。
◆腔棘鱼目的鳍骨
总鳍总目的鳍骨就是手足的起源,在其后数亿年的进化过程中,进化为恐龙的四肢、鸟的双翼、鼹鼠和蝙蝠的奇妙前肢,还有黑斑羚和斑马善于奔跑的四肢、狮子可怖的前肢,最终成为人类制造工具的双手,诞生了多样多彩的肢体形态。
后来,陆地成了两栖纲动物的天下。在大约3.5亿年前,古代两栖纲进化出了蝾螈、青蛙等多样的两栖纲动物,两栖纲进入了繁荣的时代。到了古生代的石炭纪(3.59亿至2.99亿年前)又诞生了原始爬虫类动物。