肺魚,這一類群的魚類,以其獨特的生理結構和生存能力,成為了地球上生物多樣性的寶貴組成部分。肺魚早在4.05億年前到3.5億年前的泥盆紀就存在了。現在發現的泥盆紀肺魚化石記錄和現代肺魚在形態上幾乎沒有差別。盡管經歷了數億年的地質變遷和生物演化,肺魚依然存活至今,它們的生存能力令人驚嘆,因此被譽為“活化石”。


肺魚的體態修長,它們的胸鰭和腹鰭肥厚而有力,這使得它們在水中能夠像陸地上的動物一樣,依靠鰭部在水底行走。它們的鱗片非常細小,身體呈鰻狀,這種形態有助于它們在水草叢生的環境中靈活穿梭。
肺魚的頭顱結構復雜,它們具有一對發達的肺,或者說是特化的魚鰾,這使得它們能夠在水體干涸時,通過肺部直接呼吸空氣。它們的個體大小、色澤和斑紋差異明顯,每種肺魚的斑紋都獨一無二,類似于人類的指紋,這不僅為科學家提供了區分不同種類的依據,也使得每一條肺魚都顯得與眾不同。


肺魚在正常的豐水期主要使用鰓呼吸,鰓是魚類最典型的呼吸器官,能夠從水中提取氧氣。然而,肺魚的特殊之處在于它們還具有肺部或特化的魚鰾,這使得它們在水體干涸時,能夠通過肺部直接呼吸空氣。這種雙呼吸系統是肺魚適應環境變化的重要特征,使它們能夠在干旱的環境中生存。
在旱季來臨前,肺魚會鉆入淤泥深處,分泌黏液包裹全身,形成一層保護膜,以減少水分流失。然后,它們會進入休眠狀態,身體的能量消耗降到最低水平,可以不吃不喝維持數年之久。這種休眠狀態類似于兩棲動物的冬眠,是肺魚適應極端環境的一種生存策略。在繁殖季節,肺魚會筑巢產卵,雄魚會守護巢穴直至卵孵化,確保后代能夠安全成長。
科學家通過分析肺魚的基因組尋找到答案。在動物界,美洲肺魚的基因組是最大的,約為人類基因組的30 倍,并且仍在繼續擴張。肺魚的基因組之所以如此大,是因為肺魚的基因之間有著巨大的間隔區域,這些間隔區域中有很多高度重復的內含子。內含子就是插在基因之內或者基因之間的DNA序列,它們和基因不一樣,不會直接導致生物體遺傳性狀的生成。這種基因組的復雜性為科學家提供了研究基因復制和演化的新視角。

肺魚的基因組研究有助于科學家更好地理解生命從水生到陸地的演化過程。肺魚作為從水生到陸地過渡的代表性生物,它們的演化歷程為科學家提供了寶貴的研究材料。通過研究肺魚的基因,科學家們可以探索生物如何適應環境變化,以及這些變化如何影響生物的生存和繁衍。


肺魚現存6種,分別生活在非洲、南美洲和澳大利亞的湖泊或河流里。然而,由于人類過度捕撈、水污染和棲息地破壞等原因,肺魚的生存面臨著嚴重威脅。這些活動不僅破壞了肺魚的自然棲息地,也導致了它們的食物來源減少,繁殖環境惡化。


為了保護肺魚這一珍稀物種,各國政府和國際組織已經采取了一系列措施。包括建立自然保護區、限制捕撈活動、加強水質監測和開展公眾教育等。同時,科學家和環保組織也在努力提高公眾對肺魚保護重要性的認識,希望通過教育和宣傳,讓更多人參與到肺魚的保護工作中來。
肺魚作為地球上最古老的生物之一,它們的存在不僅為我們揭示了生命演化的奧秘,也提醒我們要珍惜和保護這些珍稀的生物資源。讓我們共同努力,為肺魚和其他瀕危物種創造一個更加美好的生存環境。
(摘編自科普中國)