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人类用以呼吸的鼻孔从哪里来

作者:卢静

2015-02-11 15:53:27

人类用来呼吸的鼻孔分外鼻孔和内鼻孔,这是脊椎动物在陆地上生活所必需的结构。内鼻孔的起源可以追溯到3亿多年前发生在四足动物祖先身上的一次偶然事件,那时人类的祖先还是鱼的形态,它将这偶然获得的内鼻孔保留了下来,并传给它的四足动物后裔。然而,最早的内鼻孔在什么时候出现,又是怎样出现的呢?内鼻孔到底是一个崭新的结构,还是从鱼类已有的鼻孔演化而来的呢?一条生活在4亿年前的鱼成为解答这些问题的关键所在。

四足形类又称内鼻孔类,包括了所有的四足动物以及它们已成为化石的鱼类近亲。除了这些与四足动物直接相关的化石鱼类,其他所有的鱼类都没有内鼻孔。已知最早的四足形类化石之一——肯氏鱼,发现于中国云南早泥盆世晚期的地层中,距今已有3.9亿年的历史。肯氏鱼最怪异的地方在于,它的前上颌骨跟上颌骨不像其他鱼那样连在一起,而是中间有一个缺口。这个缺口就是从头的背面向口腔里面转移来的后外鼻孔的开口。这个后外鼻孔后来就完全转移到口腔里面,彻底变成了内鼻孔。

现生脊椎动物与肯氏鱼鼻孔的比较


肯氏鱼的出现,既证实了在肉鳍鱼类演化中确实存在一个后外鼻孔“漂移”形成内鼻孔的过程,也为内鼻孔跟后外鼻孔的同源关系提供了直接证据。肯氏鱼正好处于一般鱼类的两对外鼻孔(前外鼻孔和后外鼻孔)朝四足动物一对外鼻孔和一对内鼻孔过渡的关键时期。人类在胚胎发育初期,上颌同样的位置也会像肯氏鱼那样出现一个缺口。正常情况下,这个缺口会在发育的后期慢慢闭合,但是也有的胎儿发育不完整,这个缺口无法闭合,便形成了兔唇。


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