肺魚亞綱

肺魚亞綱

肺魚亞綱是魚類的一亞綱,現僅以6種為代表,分布在非洲南美洲澳大利亞;經濟價值很小。體較大,澳大利亞肺魚(Neoceratodus forsteri)體重達10公斤(約22磅),長1.25公尺(約50吋); 非洲肺魚(Protopterus aethiopicus)長達2公尺(約80吋); 美洲肺魚(Lepidosiren paradoxa)長1.25公尺。肺魚亞綱Dipnoi為硬骨魚中古老而形態特殊的一支淡水魚。它最早出現在下泥盆紀,曾經相當廣泛地分布於全球,其後大多數絕滅了。現在生存的只三屬肺魚,分別分布於澳洲、非洲和南美洲等熱帶河流里。

基本介紹

  • 中文學名:肺魚亞綱
  • :動物界
  • :脊索動物門
  • 亞門:脊椎動物亞門
  • :硬骨魚綱
  • 亞綱:肺魚亞綱
  • 分布區域非洲南美洲澳大利亞
種類特點,繁殖習性,進化過程,

種類特點

肺魚亞綱一方面具有許多類似軟骨魚的特點:如大部分骨骼是軟骨,僅頭頂部有少數膜原骨,沒有次生頜。終生保留髮達的脊索,脊椎骨無椎體,僅有椎弓和脈弓。心臟有動脈圓錐。腸內有螺旋瓣等構造;另一方面具有高度特化、適應於缺氧和經常發生乾涸的熱帶水域生活的特點:
1.有內鼻孔通口腔,有管通入食道。鰾能執行肺的功能(鰾內壁有許多泡狀囊來擴大呼吸的面積,與陸生動物的肺相似)。與鰾(肺)呼吸相聯繫,心臟的構造相應地發生變化。心房被不完全的隔分為左右兩半,由鰾(肺)回來的血流入心房的左邊,從身體回來的血液流入心房的右邊,達標誌著最原始的雙循環(體循環與肺循環)的首次出現。心室前有動脈圓錐,其內也被一縱隔分為兩條道路;一條輸血入第一、二入鰓動脈,另一條輸血入第三、四入鰓動脈。通入鰾的動脈來自第四對出鰓動脈(第六對動脈弓),與陸生脊椎動物的肺動脈同源。鰾(肺)靜脈直接回心臟(一般硬骨魚的鰾靜脈入後主靜脈)。除有後主靜脈外,尚有後腔靜脈,這和一般魚類不同,而和陸生脊推動物相同。
2.雙列式偶鰭:由一連串骨骼連線而成的基鰭骨作為中軸,輻鰭骨沿兩側對生,這樣的偶鰭在離水時不能支撐和移動身體。
3.板狀的牙齒適於擠壓無脊椎動物的甲殼(食物是以水底甲殼類為主)。

繁殖習性

非洲肺魚類在冬季的後半季,即相當於雨季開始時期,在河底做一淺坑形的巢產卵。幼魚長有長的扇狀外鰓。美洲肺魚挖掘垂直的洞道為巢。雄魚的腹鰭在繁殖季節長出充滿毛細血管的突起,可把氧釋放到仔魚周圍的水中。澳大利亞肺魚在水生植物上產帶黏性的卵。幼魚無外鰓,用內鰓呼吸。肺魚捕食多種水生動物包括其同類。細長鰻狀的非洲肺魚類和比它更細長的美洲肺魚都有十分靈活的鞭狀胸鰭和腹鰭,其末端有靈敏的觸覺,常探觸周圍。肺魚類幾乎不能用眼感知物體的形態和運動。偶鰭的觸覺,側線對壓力和水流的感覺,良好的嗅覺和味覺等共同彌補了視覺的不足。澳大利亞肺魚體較粗短,有覆瓦狀大鱗,偶鰭寬大。非洲肺魚類和美洲肺魚有一對肺囊。澳大利亞肺魚的左肺囊萎縮,肺囊在結構上和功能上都與兩生類的原始的肺相似。呼吸時肺魚游向水面,口大開,在剛出水面處吸取空氣。肺魚類有特殊的內鼻孔聯接鼻腔和口腔。澳大利亞肺魚呼吸時口閉合,通過鼻孔呼吸。在水位正常,氧氣充足時,主要行鰓呼吸,在旱季改為呼吸空氣。非洲肺魚類在旱季鑽入湖底或河底,包在一個逐漸變硬的殼中進行「旱眠」;美洲肺魚也在缺水時鑽入泥中,但不形成保護性的殼;澳大利亞肺魚不埋入泥中。

進化過程

最古老的肺魚出現於下泥盆紀,在三疊紀前達到高峰,以後逐漸衰落。雙鰭魚屬(Dipterus)是最古老的肺魚之一屬,澳大利亞肺魚由它演化而來。化石的齶根魚屬(Gnathorhiza)與現代的美洲和非洲肺魚相接近。肺魚亞綱︰腦顱不分成可活動的兩部分,上齶的齒退化,在較晚期的類群中已消失。一些齒癒合成齒板,僅1目,肺魚目(Sirenoidei)。單肺亞目(Monopneuma):單個有功能的肺,胸鰭和腹鰭退化,但不成觸鬚狀,鱗大,現存澳大利亞肺魚1種。雙肺亞目(Dipneuma):兩個有功能的肺,體鰻狀,鱗小,胸鰭和腹鰭變成細觸鬚狀。現存美洲肺魚屬1種,非洲肺魚屬4種。
肺魚早期成員體型一般較長,體被較厚的整列鱗,具葉狀偶鰭,尾歪型,腦顱骨化程度較高。肺魚在晚泥盆世和石炭紀呈現高度的多樣化,但在隨後的 1.5 億年中未見明顯變化。可見的進化趨勢包括骨化程度減低,頭部頰區與軀體變短,鱗片變薄,呈圓鱗型。
現生肺魚主要生活於河流中,體長可達1~2米,腦顱骨化程度頗低,脊椎為軟骨,鱗退化為骨質圓鱗。食性狹窄 ,以小型無脊椎動物植物碎屑為主。分布於澳大利亞昆士蘭地區沼澤地帶水域中的澳洲肺魚具單,但不能完全脫離水而在空氣中生存。美洲肺魚在南美大陸分布較廣,但以巴拉圭地區淺水水域最為常見。非洲肺魚被分為 4 個不同的種,主要分布於非洲赤道附近地區的河流和大湖中。非洲肺魚和美洲肺魚都有雙肺。在河流完全乾涸時在河床淤泥中做洞,以休眠狀態度過長達 6 個月的乾旱季節,完全脫離水 ,在空氣中存活。在石炭紀和二疊紀沉積中,含有零散肺魚化石的柱狀泥質沉積表明,肺魚在那時即以這種方式來度過困難時期。
肺魚在軟組織的構造、發育、生理和行為方面有許多性狀與現生兩棲類接近而不同於其他現生魚類。現生肺魚與現生四足動物之間共同特徵的進一步發現,不僅突出了肺魚在進化生物學研究中的重要位置,而且為古生物學和進化生物學的理論與實踐開闢新的研究天地。中國發現的肺魚類化石有三疊-侏羅紀角齒魚雲南曲靖奇異魚

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