鱼类和水生脊椎动物

鱼类是最多样化的脊椎动物，也是最早进化的脊椎动物，包括无颌的七鳃鳗和盲鳗、软骨的鲨鱼和鳐鱼，以及占主导地位的辐鳍硬骨鱼。

Definition

鱼类和水生脊椎动物是主要生活在水中的冷血、鳃呼吸脊椎动物，包括无颌鱼类、软骨鱼类和硬骨鱼类，代表了最早和最多样化的脊椎动物辐射。

Scope

本主题概述了水生脊椎动物及其间出现的关键创新：脊椎和头部的起源、颌骨、成对鳍和骨骼或软骨骨架的进化，以及适应水生环境的鳃呼吸和浮力控制。它涵盖了主要类群，包括无颌鱼类、软骨鱼类（软骨鱼纲）和硬骨鱼类，其中包括辐鳍鱼类和肉鳍鱼类，其中肉鳍鱼类是陆生脊椎动物的祖先。

Core questions

• 早期脊椎动物的哪些创新以及颌骨的起源有何特点？
• 鱼类如何在水中实现呼吸、浮力和运动？
• 无颌鱼类、软骨鱼类和硬骨鱼类有何不同？
• 肉鳍鱼类如何为登陆奠定基础？

Key theories

颌骨的起源和意义

颌骨被认为起源于前鳃弓，它将早期脊椎动物从滤食动物转变为活跃的捕食者，这是几乎所有后来的鱼类和四足动物多样化的关键创新。

四足动物的肉鳍祖先

肉鳍鱼类（或称肉鳍亚纲鱼类）具有肉质、骨骼支撑的鳍，并演化出四足动物，这使得它们与陆生脊椎动物的关系比与辐鳍鱼类的关系更近。

Mechanisms

鱼类通过鳃泵水来提取水中的氧气，水和血液之间的逆流最大限度地提高了氧气吸收。许多硬骨鱼通过充满气体的鳔调节浮力，而鲨鱼则依靠富含油脂的大肝脏和持续游泳。运动是通过沿身体和尾部传递的肌肉收缩波产生的，成对鳍和中位鳍提供转向和稳定性。繁殖方式多种多样，从许多硬骨鱼的体外受精和大量产卵，到一些鲨鱼的体内受精和活产。

Clinical relevance

鱼类是全球主要的食物来源，也是渔业和水产养殖的基础，是水生生态系统健康的指标，也是重要的模式生物，其中斑马鱼广泛用于发育和遗传研究。这属于教育范畴，并非临床建议。

History

路易斯·阿加西（Louis Agassiz）在19世纪系统地研究了化石鱼类，20世纪早期的古生物学家如斯滕西奥（Stensiö）重建了无颌鱼类和早期有颌鱼类的解剖结构。罗默（Romer）和后来的研究人员追溯了从肉鳍鱼类到第一批四足动物的过渡，这一序列现在已通过过渡化石得到了充分的记录。

Key figures

• Louis Agassiz
• Erik Stensiö
• Alfred Romer

Seminal works

• pough2018
• kardong2019

Frequently asked questions

鲨鱼是鱼吗？

是的。鲨鱼是软骨鱼类，即软骨鱼纲，它们的骨骼由软骨而非骨骼构成；它们是与硬骨鱼类不同的真正的鱼类。

哪些鱼类与陆生动物的关系最密切？

肉鳍鱼类（或称肉鳍亚纲鱼类）是陆生脊椎动物最亲近的鱼类亲属，因为四足动物就是从这个谱系中进化而来的。