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当它们看着在自己阴影下瑟瑟发抖的小肉虫子们,绝对想不到,如此不起眼的它们,会在未来发展出最强的攻击性器官,颠覆了整个生物世界。
这个时期,我们的古老祖先,是一种类似于皮卡虫的底栖头索动物[1] [2]。
看这没有四肢,光溜溜的身体,如果不是有一根脊索支棱着身体,恐怕和一些原始蠕虫没有多大的区别。
在这生死存亡之秋,如果不做点什么,恐怕很快便会被恐虾纲的掠食军团所团灭。
看文昌鱼那活化石般的状态,很明显苟得有点过头了,但至少比脑子都完全丢掉的海鞘好得多[3]。
至于速度……没有四肢(鳍),肌肉非常原始(两侧交错排列着的V字形肌节),这状态,就好比你从来没有短跑过,却要跑出苏炳添一样的速度。
它们这单薄的身体,短时间也撑不了多少血,叠甲将是它们未来很长一段时间的最佳生存之道。
和泛节肢动物在表皮合成几丁质外骨骼的低成本不同,早期脊索动物的表皮,就是薄薄一层——细胞。
以至于它们为了在奇虾「巨口」中逃生,发展出脊椎强化身体,发展出眼睛这样的复杂器官,发展出五部脑这样的核心处理器构架之后[4]……
它们一代代被大自然淘汰,足足经过3000万年的时间,一直到5亿年前,才有一支幸运儿,偶然分化出成骨细胞,从真皮层中骨化出了前所未有的武装——真皮骨。
虽然它们同样没有四肢(鳍),有了成骨细胞的它们(软骨内成骨、膜内成骨[6]),已经为未来四肢的发展,打下了细胞层面的基础。
4.8亿年前,进入奥陶纪后,甲胄鱼先后发展出了鳍甲鱼、异甲鱼、茄甲鱼、盔甲鱼等众多的类群,颇有一番繁荣的样子[7]。
然而,没有四肢(鳍)的它们,主要底栖活动,灭绝的阴云依旧笼罩在了它们头上。
在奥陶纪,同时崛起的还有线],它们迅速发展出了强势的第二代海洋霸主——海蝎子[9]。
它们凭借强有力的螯肢、更加硬化的外骨骼,愈合的头部,以及更大的体型……杀穿了整个奥陶纪。
它们一边合并骨甲,形成保护脑子的头甲,一边发展出偶鳍,提升活动能力,改变自己的生态位。
其中一支便在不断被淘汰的过程中,先发展出拥有胸鳍的骨甲鱼,随后再发展出腹鳍,同时点出颌骨和髓鞘,成为最早的有颌鱼类[11]。由于身披重甲,它们也被称为盾皮鱼。
髓鞘使得神经传导速度从1m/s提升到100m/s,与偶鳍一起,为他们带了前所未有的速度和敏捷提升。而下颌则提供史无前例(脊椎动物)的咬合功能,身上越来越厚重装甲让它们达到了海洋动物防御的极限。
它们的体型可达8米以上,相当于中小学教室的标准长度[12],是最早的巨型脊椎动物。
4.2亿年前,在巨型盾皮鱼的统治阴影下,小型有颌类卸掉了重甲,发展出了轻便的小型鳞甲。一支朝着适应海洋生活的方向发展,在原始软骨的基础上,优化速度和身体构造,发展成了软骨鱼。
另外一支,则在卸掉重甲的同时,强化骨骼,通过软骨内成骨,发展成了硬骨鱼。
辐鳍鱼通过适应流体力学,全方面适应水生生态位,要么速度快,要么敏捷高,要么再次提升鳞甲强度……最终发展成为今天最为繁荣的鱼类。
看着巨型盾皮鱼称霸海洋,无情撕碎鲨鱼祖先那小小的躯体,我们的祖先苟向了浅滩。
但他们万万没有想到的是,淡水肉鳍鱼大繁荣之后,竟然出现了超级卷王——根齿鱼。
从某种意义上来说,整个登陆过程,生理构造的每一次小小的改变,都是以累累尸骨作为前提的。
梦幻鬼鱼、斑鳞鱼、腔棘鱼(灭绝类群)、杨氏鱼、孔鳞鱼、肯氏鱼、真掌鳍鱼、潘氏鱼、提塔利克鱼、希望螈……
我们祖先活下来的这一支,最终不断从内到外改造身体,拥有了全新的心肺和四肢,指/趾头也最终演化成了五根的典型数目。
关于手指为什么恰好是五根,之前的文章,我们已经进行了详细分析,有兴趣的可以去看看。
3.4亿年前,两栖动物中的大型离片椎类,在石炭纪与巨型节肢动物争雄时,它们躲向了远离纷争的干旱大陆。
3亿年前,当体型达到3米的副爬行动物和早期盘龙类动物,在大陆上踏响沉重步伐时,它们躲进了丛林里。
2.8亿年前,当我们的合弓纲大表哥基龙和异齿龙在二叠纪称霸时,它们终于不甘寂寞,在掠食生态位上小小施展了拳脚。它们很有可能是一些小型楔齿龙类,虽然与堂哥大型楔齿龙类比不了,但或许是漫长苟生中的高光时刻。
2.5亿年前,当水龙兽为代表的二齿兽在二叠纪大灭绝之后,展现出盘龙类的强势余晖时,我们的祖先正发生着一步步的小型化。
2.3亿年前,以伪鳄类为代表的主龙类称霸时,我们的祖先,已经只有黄鼠狼等鼬科动物的身体大小,它们是一些小型犬齿兽动物。
2亿年前,随着恐龙王朝逐渐进入极盛时期,我们祖先已经苟成只有10厘米左右的树栖夜行动物,类似鼩鼱的样子。
在后来长达1亿多年的时间里,我们祖先坚守苟字生存法则,甚至就连6600万年前恐龙灭绝后,哺乳动物开始辐射发展时,它们都一直苟在小型树栖生态位中。
即便到了4000万年前,其它哺物动物纷纷大型化,把手指演化得五花八门,占据不同生态位时,它们依旧有着和3亿年前古老祖先十分相似的手指。
经过了足足长达2000多万年的时间,它的身体才「不情不愿」地开始大型化。
不过随着大灭绝事件后丛林生态的恢复,鸟类和蛇类崛起,随着生境压力增大,早期灵长类中的一支,身体开始迅速大型化。
经过500万年的时间,发展出了与猴类体型相当的最早旧世界猴——原上猿和埃及猿。
体型大型化后,为了增强抓握能力,它们的双手出现了一个看起来很不起眼,但却足以对人类演化起到决定作用的关键特征——
旧世界猴以前的灵长类,拇指和其它四肢位于同一个方向,从旧世界猴开始大拇指发生了侧移,不仅与其它四肢相对,还出现了鞍状关节,使得大拇指更加的灵活,有了更大的运动幅度。
这样的手可以上下包裹树枝,不仅抓握更加牢固有力,而且对力量的精细控制也很有帮助。
这虽然是一个非常小的变化,但却为未来古猿和人科的崛起,埋下了巨大的伏笔。
2500万年前,一支旧世界猴的TBXT基因发生了突变,导致尾巴丢失,演化成了古猿[14]。
没有了尾巴平衡身体和辅助抓握,它们攀援时,平衡和力量的控制都不得不集中在双手上,使得它们的手指发生了延长,尤其是大拇指。
即便排除人类,拥有对生拇指的旧世界猴,都是整个哺乳动物中智力最高的那一档。
人在投掷的时候,力量从腿到臀部,再到躯干、肩膀、肘部、手腕,每个关节都通过扭矩进行加速,在投掷出去的刹那,产生极高的角速度[15]。投掷时,人体的一系列动作,会把弹性势能储存在肩部。然后向上臂释放绝大部分的能量,驱动大臂肱骨内旋转,以贡献投掷时最大的速度。
虽然黑猩猩也能投掷,但他们的肱骨与肘部之间的夹角较小,投掷动作非常粗糙,没有蓄力过程。无论力量还是精确度,都是远远不及人类的,成年雄性黑猩猩投掷速度仅仅只有8岁小孩的1/2。
300万年前的南方古猿,虽然有了更高耸、不耦合的腰部,投掷能力得到了强化。它们此时也只能捕食小型动物,对大型掠食者还是只能绕着走。
至少从260万年前,直立人开始起源时,就因为投掷能力增加,晋升为顶级掠食者,开始常规性吃肉。
200万年前的典型直立人,盂肱关节逐渐移向外侧,胸大肌的屈曲力矩与扭转力矩,也对齐在了同一轴线上。
在一次次制造石斧、长矛等工具的过程中,它们的双手也变得越来越灵活,为未来创造和使用各种非凡的工具和武器,打下了坚实的基础。
那些活下来的顶级掠食者,体型不仅比第四纪的更小,哪怕听到人类婴儿的啼哭,都会远离人类聚集区。
仅仅从南方古猿到直立人,人类脑容量就膨胀2倍,到智人时,更是膨胀了3倍。
然而人类的征程却还在继续,通过双手和大脑,先后发展出阿舍利石器文化,新石器文化、古典文明,以及现代文明。