



2月,我们关注的是塑造我们、为我们输送氧气、并为我们在海边漫步提供动力的身体部位。坚固的骨骼。这些骨骼构件能激发好奇心,也能引起不同人群的恐惧——我们希望我们的故事,涵盖从手术、补充剂到老式的“用骨头”的方方面面,只会激发前者。一旦你彻底地用骨骼知识轰炸了你的大脑,不妨看看我们之前的主题月份:肌肉和脂肪。
作为纽约美国自然历史博物馆鱼类学系的策展人,约翰·斯帕克斯花了大量时间数鱼骨。他整天都在观察那些用荧光蓝和紫色染色的微小骨骼,以揭示脊椎动物进化的新线索。
事实证明,鱼骨蕴藏着许多秘密。每个物种都有独特的形态学变异,就像一个名牌一样;从椎骨的数量到骨质的颊部结构,都可以揭示标本的身份。“我认为骨骼如此信息丰富,真是太酷了,”斯帕克斯说。在他作为鱼类学家工作的 20 年里,他见过很多鱼——完好的和不完好的。他曾前往马达加斯加、印度洋-太平洋、南美洲和加勒比海,对海洋和淡水物种进行盘点。当然,他还帮助照料着纽约收藏中的约 250 万件标本。
以下是斯帕克斯关于鱼骨、人骨以及两者之间一切的几条有趣的事实。
人类的骨骼在很大程度上要归功于鱼。
我们古老的脊椎动物祖先,肉鳍鱼(sarcopterygii),有胸鳍和腹鳍,随着四足动物登陆,它们进化成了手臂和腿。尽管我们现在不会摇摇摆摆地长着鳍,但肉鳍鱼的骨盆带才使我们拥有了现代的四肢。
鲜为人知的是鱼类和人类之间共享的骨质耳部结构。正如斯帕克斯解释的那样,鱼类的鳃弓进化成了我们内耳的骨骼。有些人甚至天生就带有残留的鳃,这些鳃会表现为耳朵上方的针孔。

在鳞片之下,鱼类差异巨大。
斯帕克斯说,鱼类的骨骼变异比鸟类和蜥蜴更大。这就是为什么对其他动物群体进行形态学研究较少的原因——它们的骨骼相对均匀。相比之下,鱼类在整个进化过程中具有不同的骨骼特征,部分原因是它们生活在各种各样的栖息地中。这对斯帕克斯这样的科学家来说是一种福音:例如,当他在马达加斯加发现一种未被描述的鳗鱼时,他只需计算椎骨数量,并测量其棘刺与鳍条的比例。然后,他可以将它与相似的物种进行比较,并绘制出其谱系。
鱼的嘴巴讲述了一段漫长而丰富的历史。
分类鱼类的另一种方法是检查它们没有什么。例如,大多数辐鳍鱼的嘴里没有齿板(尽管在马达加斯加有一些例外)。这种关键的区别表明了分歧进化,即物种根据周围环境的需求采用新的特征,并丢弃旧的特征。通过脱落嘴部的一些骨质结构,物种能够分支出来,捕食新的猎物。斯帕克斯甚至注意到,非洲大湖中的慈鲷鱼的下颚有细微的差别,这可能是因为它们在不同深度觅食藻类。
随着鱼类接近海底,它们会“融化”。
斯帕克斯说,深海物种的体型通常比地表附近的近亲“更臃肿”。随着深度的增加,压力也随之增加,所以底栖鱼类会充满水来防止身体被压扁。这使它们具有更像果冻一样的质地,由一些软骨状的骨骼来支撑。通过进化,深海鱼类也失去了或最小化了像鱼鳔这样的结构。
有些鱼通过骨骼发出特殊的光芒。
斯帕克斯说,发光鱼就像海洋中的熔岩灯。尽管它们的特效方法各不相同,但骨骼常常是其中的一部分。
以圆鲂(leiognathidae)为例:它通过喉部的一个器官发光,因此骨骼更薄以增强效果。与此同时,一些发光的鲨鱼使用牙齿状的鳞片,称为盾鳞,来增强其光泽。这些鳞片中的分子捕获蓝色光子并发射绿色光子,使动物呈现出霓虹灯般、美人鱼般的闪耀光泽。