鱼(有颌脊椎动物)的嘴为什么上下打开？
发表时间:2018/02/02 00:00:00 浏览次数:2401
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嘴是消化道的入口，但仅仅入口还不足以进食，动物还必须有配套设施把食物送进嘴里。这在动物界将近40个门里有着各种各样的打开方式，对于我们所在的脊索动物门来说，最早演化出来的是主动滤食方式，尔后所有嘴部都是对这一历史遗留的演绎。
一般认为头索亚门的文昌鱼基本保留了脊索动物在寒武纪初期的古老结构。它们没有解剖意义上的头部，嘴在身体前端靠下的位置，有一个带触须的口笠用来阻挡沙砾，其后是一个细胞上长满纤毛的轮器，可以激起一股水流，在呼吸的同时将食物颗粒卷入口中，进入消化道。
文昌鱼和文昌鱼的解剖，轮器上的纤毛能掀起水流并从鳃裂流出，食物颗粒顺势入口
在这个演化阶段，脊索动物的嘴还不能运动，谈不上打开的方向。但随着脊索动物的进化越来越复杂，身体前端的神经节渐渐汇聚，形成了头部，进食也更加主动了。
根据分子生物学的证据，盲鳗是脊椎动物演化早期的旁支，保留了某些寒武纪就已经出现的特征。它门在头部顶端有一个嗅觉用的鼻孔，其下有一个纵裂狭缝似的嘴，其中有一条长有角质齿的舌，可以翻出嘴外，进食时紧紧咬住动物的尸体，然后从尾部打结，倒退着撕下一块肉——在实践上，这是一种左右张开的嘴。
a为盲鳗，b为头部张嘴的特写；ABC为盲目解剖，D为盲鳗进食方式
从寒武纪到奥陶纪，脊椎动物都没有下巴，称为无颌鱼，但盲鳗这一张嘴撕咬的能力有着明显的进化优势，现代脊椎动物的直系祖先在另一条演化路径上同样获得了这一能力，这来自某些无颌鱼鳃弓的特化，它们长出了下巴，成为了有颌鱼。
脊椎动物颌骨的演化，序号标注的是鳃弓，三种代表鱼类分别是4.8亿年前的阿兰达鱼、3.8亿年前邓氏鱼和现代的虎鲨
如上图所示，早期的无颌鱼在咽的两侧有成对的鳃弓支持，嘴不能大幅运动，所以只能以小块碎屑为食；有颌鱼大约出现在46亿年前的奥陶纪，它们的前两对鳃弓退化消失，第三对鳃弓向前折叠，形成了铰接的颌骨，适应了更丰富的食物类型，很快演化出了第一批脊椎动物的顶级掠食者，比如著名的邓氏鱼；脊椎动物在此基础上进一步演化，多数现代鱼类和陆生脊椎动物的第四鳃弓也联合成了颌骨——对于哺乳动物来说，其余的鳃弓还在胚胎阶段演化成了耳朵、咽喉和头面部的肌肉等器官。
人类胚胎发育中鳃弓外表面细胞的分化路径，蓝色、粉色、紫色、橙色、黄色风别表示哺乳动物遗留的5对鳃弓
总之，有颌下门的脊椎动物能上下张嘴，当然人类也属脊椎动物，是因为我们的颌骨源自成对折叠的鳃弓，是进化的历史遗留。但这一历史仅限于脊椎动物，比如占据现存动物80%以上的节肢动物，它们的体表包被着缺乏弹性的外骨骼，不可能让体壁运动起来，进食是用附肢将食物塞进嘴里，看上去就是左右打开的了。
一般认为头索亚门的文昌鱼基本保留了脊索动物在寒武纪初期的古老结构。它们没有解剖意义上的头部，嘴在身体前端靠下的位置，有一个带触须的口笠用来阻挡沙砾，其后是一个细胞上长满纤毛的轮器，可以激起一股水流，在呼吸的同时将食物颗粒卷入口中，进入消化道。
文昌鱼和文昌鱼的解剖，轮器上的纤毛能掀起水流并从鳃裂流出，食物颗粒顺势入口
在这个演化阶段，脊索动物的嘴还不能运动，谈不上打开的方向。但随着脊索动物的进化越来越复杂，身体前端的神经节渐渐汇聚，形成了头部，进食也更加主动了。
根据分子生物学的证据，盲鳗是脊椎动物演化早期的旁支，保留了某些寒武纪就已经出现的特征。它门在头部顶端有一个嗅觉用的鼻孔，其下有一个纵裂狭缝似的嘴，其中有一条长有角质齿的舌，可以翻出嘴外，进食时紧紧咬住动物的尸体，然后从尾部打结，倒退着撕下一块肉——在实践上，这是一种左右张开的嘴。
a为盲鳗，b为头部张嘴的特写；ABC为盲目解剖，D为盲鳗进食方式
从寒武纪到奥陶纪，脊椎动物都没有下巴，称为无颌鱼，但盲鳗这一张嘴撕咬的能力有着明显的进化优势，现代脊椎动物的直系祖先在另一条演化路径上同样获得了这一能力，这来自某些无颌鱼鳃弓的特化，它们长出了下巴，成为了有颌鱼。
脊椎动物颌骨的演化，序号标注的是鳃弓，三种代表鱼类分别是4.8亿年前的阿兰达鱼、3.8亿年前邓氏鱼和现代的虎鲨
如上图所示，早期的无颌鱼在咽的两侧有成对的鳃弓支持，嘴不能大幅运动，所以只能以小块碎屑为食；有颌鱼大约出现在46亿年前的奥陶纪，它们的前两对鳃弓退化消失，第三对鳃弓向前折叠，形成了铰接的颌骨，适应了更丰富的食物类型，很快演化出了第一批脊椎动物的顶级掠食者，比如著名的邓氏鱼；脊椎动物在此基础上进一步演化，多数现代鱼类和陆生脊椎动物的第四鳃弓也联合成了颌骨——对于哺乳动物来说，其余的鳃弓还在胚胎阶段演化成了耳朵、咽喉和头面部的肌肉等器官。
人类胚胎发育中鳃弓外表面细胞的分化路径，蓝色、粉色、紫色、橙色、黄色风别表示哺乳动物遗留的5对鳃弓
总之，有颌下门的脊椎动物能上下张嘴，当然人类也属脊椎动物，是因为我们的颌骨源自成对折叠的鳃弓，是进化的历史遗留。但这一历史仅限于脊椎动物，比如占据现存动物80%以上的节肢动物，它们的体表包被着缺乏弹性的外骨骼，不可能让体壁运动起来，进食是用附肢将食物塞进嘴里，看上去就是左右打开的了。
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