人類姐姐和用鰓的呼吸妹妹 內容大綱
但是也有極少部分的魚類，鼻孔是和口腔相連的，這種結構叫做內鼻孔，比如非洲肺魚，在正常情況下是用鰓呼吸，但是在乾旱季節，肺魚的魚鰾就能起到肺的作用，並透過鼻孔或者嘴巴吸入空氣。 人類姐姐和用鰓的呼吸妹妹 總之，無論誰對誰錯，魚類的鼻子肯定是用來感知氣味的，比如鯊魚可以探測水中百萬分之一的血液濃度，從而對受傷的獵物進行追蹤。 中科院古脊椎所研究團隊在我國浙江、雲南等地開展了長達數年的野外挖掘和研究工作，獲得了珍貴的遠古魚類化石。 之後又應用三維重建軟體對曙魚的腦顱進行三維虛擬復原，前後歷時5年總共完成了七件曙魚腦顱化石的三維重建，在只有指甲大小的腦顱裡，幾乎重現了曙魚所有腦區、感覺器官及頭部神經與血管的通道。 人類姐姐和用鰓的呼吸妹妹 另外，在海洋中的哺乳動物，比如柯吉拉、海豚等等，自身是沒有腮的，無法在水中呼吸，只能透過鼻孔呼吸，比如柯吉拉的鼻孔就在頭頂，它們在水中時其實是處於憋氣狀態，需要每過一段時間遊出水面呼吸空氣。 該研究的共同作者包括中國科學院院士朱敏，英國皇家科學院院士Philip C.J。 之後又應用三維重建軟件對曙魚的腦顱進行三維虛擬複原，前後曆時5年總共完成了七件曙魚腦顱化石的三維重建，在只有指甲大小的腦顱里，幾乎重現了曙魚所有腦區、感覺器官及頭部神經與血管的通道。
【當代生物學】上發表過一篇文章，揭示了魚類鼻孔的作用，文章說到研究人員透過實驗發現，鯊魚可以透過鼻孔感知水流中的味道分子，並且可以根據透過不同鼻孔的味道濃度，來定位氣味的來源方向。 人類姐姐和用鰓的呼吸妹妹 對於絕大部分魚類來說，它們的鼻孔屬於盲孔，也就是不和自身內部器官相連，人類呼吸時氣流會自然地透過鼻孔，但是在水中的魚類就不一樣了，如果水完全沒有流動，那麼魚類就必須主動動起來，才能讓水流透過鼻孔，從而感知水中的氣味。 但是這一說法也遭到了其他科學家的反駁，反駁者認為氣味在水流和空氣中是非常混亂的，鯊魚無法根據不同鼻孔接收到的氣味進行定位，但是動物可以轉動頭部或者運動位置，然後根據氣味的濃度變化來定位氣味源。 《當代生物學》上發表過一篇文章，揭示了魚類鼻孔的作用，文章說到研究人員透過實驗發現，鯊魚可以透過鼻孔感知水流中的味道分子，並且可以根據透過不同鼻孔的味道濃度，來定位氣味的來源方向。
人類姐姐和用鰓的呼吸妹妹: 魚類噴水孔向人類中耳演化的四個階段。A。 真掌鰭魚及其噴水孔切面；B。 棘螈；C。 魚石螈及其中耳切面； D。 爬行動物及其中耳切面； E。哺乳動物及其中耳切面（A-E，來自Gai et al。 2022，史愛娟繪）
人類和絕大部份的陸地動物，都是透過鼻孔來呼吸空氣，人的嘴和鼻子在咽喉部位相通，所以人類還能利用嘴巴呼吸，只是缺少了鼻子的過濾功能而已；但是魚類用鰓呼吸，水進入魚的口後從鰓流出，從而帶來O2和帶走CO2。 如今咽鼓管就像我們的盲腸一樣，貌似已經沒有什麼功能了，但它卻曾經是魚類呼吸的主要通道，如今卻成了魚類遺留給我們的演化殘跡。 人類姐姐和用鰓的呼吸妹妹 因此，如果不是這些史前魚類通過頭頂噴水孔呼吸空氣的大膽試驗，我們可能永遠不會演化出如此敏銳的聽覺。 這樣，已經失去呼吸功能的噴水孔，經過修飾，逐漸演化成我們中耳腔——鼓膜室，而舌頜骨及與其關節的方骨和關節骨也逐漸退化變小，最終進入到我們的中耳，演化為我們中耳的三塊聽小骨，並被重新命名為鐙骨、錘骨和砧骨，負責將聲音傳遞給大腦，我們人類最終擁有了靈敏的聽覺。 人類姐姐和用鰓的呼吸妹妹 從形態上判斷，舌頜囊跟後面的5個鰓囊並無二致，而且開口於頭甲腹面，並不像噴水孔那樣開口於頭甲背面，因此基本判斷盔甲魚的舌頜囊還是一個未退化的鰓囊。
- 說明魚鰓和魚的鼻孔肯定有各自的用途，只是陸地動物在前進演化過程中，為了簡化結構讓鰓消失，把呼吸的任務交給了鼻孔。
- 另外，在海洋中的哺乳動物，比如鯨魚、海豚等等，自身是沒有腮的，無法在水中呼吸，只能透過鼻孔呼吸，比如鯨魚的鼻孔就在頭頂，它們在水中時其實是處於憋氣狀態，需要每過一段時間游出水面呼吸空氣。
- 之後又應用三維重建軟件對曙魚的腦顱進行三維虛擬複原，前後曆時5年總共完成了七件曙魚腦顱化石的三維重建，在只有指甲大小的腦顱里，幾乎重現了曙魚所有腦區、感覺器官及頭部神經與血管的通道。
- 大部分動物的鰓是裸露的，但也有些鰓是被皮膚保護的，或者是為某些特別的結構保護（殼，外套，鰓蓋）。
- 隨著盔甲魚類成對鼻囊的分裂，頭甲前發育出異常巨大的中背孔(單鼻孔)，來充當吸入水流的主要呼吸器官，因此頜弓和舌弓之間的舌頜囊首次發育成一個完整的鰓囊，該鰓囊跟後面5個正常的鰓囊一樣具有完整的前後半鰓，半鰓具有鰓絲，是氧氣交換的主要場所。
- 失去呼吸功能的噴水孔逐漸演化成中耳腔——鼓膜室，舌頜骨及其關節的方骨和關節骨也逐漸退化變小，最終進入到中耳演化為三塊聽小骨，並被重新命名為鐙骨、錘骨和砧骨，負責將聲音傳遞給大腦，人類最終擁有了靈敏的聽覺。
- 登上陸地的四足動物面臨著全新的環境，不得不發展新的感官，以便在空氣中更好地生存。
目前，已經有充分胚胎和化石證據證明我們的中耳是從魚類的噴水孔演化而來，而魚類的噴水孔又是從何而來？ 近日，中科院古脊椎動物與古人類研究所研究員蓋志琨聯合中、英、瑞（瑞典）三國科學家，以第一作者身份在《生態和演化前沿》發表了有關脊椎動物噴水孔起源的最新研究成果，首次揭示人類的中耳曾經是魚類用來呼吸的鰓。 人類中耳包括鼓膜室、傳導聲音的三塊聽小骨和通向口腔的咽鼓管等，是人類擁有靈敏聽覺的祕訣所在。
人類姐姐和用鰓的呼吸妹妹: 人類中耳曾是魚類的鰓！中國科學家揭示脊椎動物噴水孔起源 zt
” 因此，如果不是這些史前魚類通過噴水孔呼吸空氣的大膽試驗，我們可能不會演化出如此敏銳的聽覺。”蓋誌琨說，如果捏上鼻子，閉上嘴鼓氣，會感到耳朵的鼓膜很脹，這說明我們的耳朵和口腔依然是相通的，而連通它們的咽鼓管，正是中耳的結構之一，它曾是魚類吸入水流的主要通道。 隨著內鼻孔在肉鰭魚類的起源（如肯氏魚），成功打通了鼻腔與口腔的通道，鼻孔又成了主要的呼吸器官，從而為魚類登上陸地用肺呼吸，進一步奠定了基礎。 而登上陸地的四足動物，面臨著一個全新的環境，不得不發展新的感官，以便在空氣中更好地生存。 蓋誌琨介紹，魚類在眼睛之後、頜弓和舌弓之間，有一個位於背麵的孔，這是魚類的重要呼吸器官——噴水孔。 噴水孔實際上是魚類呼吸的進水孔，它與魚類的鰓有著很大的不同，它隻含有假鰓，不能進行氧氣交換。 此前已有充分的胚胎和化石證據證明，人類的中耳是從魚類的噴水孔演化而來，但魚類的噴水孔又是從何而來？ 登上陸地的四足動物，面臨著一個全新的環境，不得不發展新的感覺器官，以便在空氣中更好地生存。
- 噴水孔在軟骨魚類中主要用來吸入水流，而在硬骨魚類主要用來呼吸空氣，這很可能是魚類離開水域，登上陸地呼吸空氣的一種預適應特徵。
- 噴水孔在軟骨魚類中主要用來吸入水流，而在早期的硬骨魚類主要用來呼吸空氣，從而為魚類登上陸地呼吸空氣提供了先決條件。
- 這些曙魚化石都是具有三維立體軟骨腦顱保存的珍貴標本，而且個頭而都非常的小，只有指甲蓋那麼大，非常適合應用大科學裝置同步輻射X射線顯微成像技術進行三維無損掃描。
- 盔甲魚類的舌頜囊首次發育成了一個完整的鰓囊，隨後有頜類成功演化出了雙鼻孔，但是雙鼻孔並不與口腔相通，其只有嗅覺功能，眼後的第一鰓囊被改造成噴水孔，成為主要的呼吸器官。
本研究的共同作者包括中國科學院院士朱敏，英國皇家科學院院士Philip 人類姐姐和用鰓的呼吸妹妹 C.J. Ahlberg，該研究得到中國科學院戰略性科技先導專項，國家自然科學基金、中國科學院前沿科學重點研究計劃等項目資助。 如蝸牛（例外：肺螺亞綱），貝殼和其他軟體動物，多種”蠕蟲”，蟹等，而魚和兩棲動物的幼蟲（有些成蟲還會）是鰓呼吸的代表。 最近的研究表明，鰓的進化起初並非為了呼吸，而是用來調節體液平衡，避免脫水。 另外，在海洋中的哺乳動物，比如鯨魚、海豚等等，自身是沒有腮的，無法在水中呼吸，只能透過鼻孔呼吸，比如鯨魚的鼻孔就在頭頂，它們在水中時其實是處於憋氣狀態，需要每過一段時間游出水面呼吸空氣。 說明魚鰓和魚的鼻孔肯定有各自的用途，只是陸地動物在進化過程中，為了簡化結構讓鰓消失，把呼吸的任務交給了鼻孔。 從進化學上看，在數億年前，人類起源於海洋，包括陸地上的所有動物都是由水生動物進化而來，比如人類在胚胎時期是有鰓蓋和尾巴的，但是隨著胚胎的發育鰓蓋和尾巴會消失，甚至少部分人還會在耳根處留下一個不明顯的鰓孔痕跡。
人類姐姐和用鰓的呼吸妹妹: 成為用鰓呼吸的妹妹精神支柱的姐姐 – 吐槽
同時，曙魚腦神經也得到了很精確複原，顏面神經從後腦發出後，沿著內耳前半規管一直通向了眼睛之後的第一鰓囊。 2006年，研究團隊把曙魚的腦顱標本帶到了位於瑞士蘇黎世的瑞士光源進行了無損掃描。 人類姐姐和用鰓的呼吸妹妹 之後又應用三維重建軟件對曙魚的腦顱進行三維虛擬復原，前後歷時5年總共完成了七件曙魚腦顱化石的三維重建，在只有指甲大小的腦顱裏，幾乎重現了曙魚所有腦區、感覺器官及頭部神經與血管的通道。
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