让鱼类离开水的奇葩理由：看到远方

龙听

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。- V7 l+ _" k* g* o) n* C, c

( ^6 G" h) R5 ~4 W. d5 F图片来源：pixabay
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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。+ P1 H, ?- Z# z7 b# W

; A, }$ N% A  g4 k3 T# S2 }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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如果没有离开海洋的壮举，也许之后的一切都不会发生。! c7 l( }4 \6 D8 r1 d1 A

- [8 F) H- @5 K7 ?! l: d& m0 g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？% V: x2 h& G/ A5 G1 D7 j

+ e+ w  R) r" t* D2017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。: k( @  l* K" C* K  y& _
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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。) l4 b* {1 Y' m0 i7 _* I! u# y1 t
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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
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; M5 X* U- |6 j. l. \' K9 y" z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。) c2 Q# E$ h, \8 s

* a* d2 W  M& V* |1 @: ]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。; a7 ^* U9 t+ ~! s1 j

4 E$ m5 J- |. L* v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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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。% K/ ^( W2 k) T9 A
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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。/ A  f4 H! |# r6 b% R( G
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+ V1 k& k0 B4 e2 `: z' w; g. T参考文献
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& k2 h# y" F9 \. j0 X; hThe eyes have it: how vision may have driven fishes onto land.  https://theconversation.com/the- ... hes-onto-land-73060
, ~6 O7 C9 R0 n9 I+ q5 a0 E% TMassive increase in visual range preceded the origin of terrestrial vertebrates. http://www.pnas.org/content/early/2017/03/06/1615563114; X6 o% m% r- Y, o; l
Fish Changed in a Surprising Way Before Invading Land. https://www.theatlantic.com/scie ... strong-legs/518883/
. Z6 P: Y, g- O( q$ S0 `题图来源：pixabay