▲上图：这是美国国家自然汗青博物馆展出的一条腔棘鱼。研究人员筹划在未来的工作中，分析这种鱼的颅骨肌肉与包括两栖动物和爬行动物在内的四足动物的相似之处。 (photo: NRF-SAIAB 34464, Coelacanth, SAIAB. Image courtesy of the NMNH SI)
本文约3700字，阅读约8分钟
作者 | 王海诗
出品 | 海潮天下
我们人类老喜欢追根问底，尤其是对“我们是从哪里来的”这件事特别上心。于是科学家们就从化石里、显微镜下、甚至深海中，拼命找线索，试图还原我们祖先一步一步地怎么从水里游上岸、再渐渐走成今天这副模样。
说到“祖先”，你可能想到的是猿人，其实更早更早的祖先，是鱼。没错，人类祖上八辈、十辈、几千辈之前，是鱼。那到底是哪种鱼这么“重要”呢？今天要说的这位主角，就是腔棘鱼（念qiāng jí yú），一条在地球上已经活了四亿年的“老鱼”。
它可是科学界的“明星”——被称为“活化石”。由于它的模样几乎没怎么变，从恐龙还在地球上横行霸道的时候，它就长这样，一直到今天，还是老样子。简直就是时间的化石，活着的汗青书。
可谁能想到，这条看起来“什么都写在脸上”的老鱼，竟然让科学家们搞错了70年，而且错得还不小。
▲上图：这是一张由该论文作者之一Aléssio Datovo拍摄的照片，他正站在史密森尼国家自然汗青博物馆展出的一只腔棘鱼标本旁。腔棘鱼被称为“活化石”，由于其解剖结构在过去6500万年里几乎没有变化。尽管腔棘鱼是汗青上研究最多的鱼类之一，但最近的研究发现，其颅骨肌肉组织与先前认为的存在显著差异，这改变了我们对脊椎动物颅骨演化的理解。图源：Agency FAPESP (CC-BY-NC-ND)
原来肌肉是韧带，
科学家集体看错了？
这事是怎么回事呢？要说清楚，得从科学家们最近发表的一篇研究说起。这项研究是巴西圣保罗大学和美国史密森博物馆的专家一起做的，花了整整六个月，专门重新解剖研究了腔棘鱼的头部结构。目的就是想看看它嘴巴和咽部的肌肉是怎么长的，这跟它是怎么吃东西、怎么呼吸有很大关系。
可一解剖不要紧，发现的问题把科学家都给吓了一跳。
▲上图：西印度洋矛尾鱼（学名：Latimeria chalumnae），也被称为东非矛尾鱼，是腔棘鱼目矛尾鱼属的一种独特鱼类。它最引人注目的地方在于，腔棘鱼纲曾被认为已完全灭绝，但在1938年，一名南非渔民意外捕捉了一条活体，这一发现震惊了科学界，此后又多次在同一海域成功捕捉，因此它得到了“活化石”的美誉。现在，西印度洋矛尾鱼主要分布在印度洋西南沿海，通常生活在约400米的深海中。由于其极低的种群数目，该物种在2000年已被天下自然保护同盟（IUCN）评估为极危物种。图源：公域
原来，过去几十年里，各人一直以为腔棘鱼头部有一套很重要的肌肉，是专门负责张大嘴、吸食食物、呼吸用的。科学书上都写得也很清楚，说这套肌肉体系大概早在骨鱼类的共同祖先那边就出现了，也就是说，人类也继承了这套“吸气吃饭”的基础结构。
但这次重新解剖后，科学家发现：哎呀——不对啊，那些所谓的“肌肉”，其实根本不是肌肉，而是韧带！
▲上图：西印度洋矛尾鱼（L. chalumnae）的颅骨肌肉骨骼体系，及其相关的颅神经活动分支。图源：Aléssio Datovo, G. David Johnson (2025)
你可能会说，肌肉和韧带不都在身体里嘛，有啥区别？别小看这点差别——肌肉是可以收缩的，是主动活动的“发动机”；而韧带只是像绳子一样，用来通报力量、连接骨头，它自己不能动。
所以，这一下可就大了。如果腔棘鱼根本没有这套“吸力肌肉”，那么说明我们之前以为这项“吃饭神器”是在很早的时候就进化出来的说法，是错的！
原来，这套肌肉至少晚了3000万年才出现，是在现代辐鳍鱼类，也就是鲤鱼、金鱼这类鱼身上才出现的。而腔棘鱼这边，根本没有这玩意儿。
是不是有点出人意料？但这还没完。
▲上图：主要有颌类群中下颌肌肉的连接图。图源：Aléssio Datovo, G. David Johnson (2025)
这不是小误会，
是对整个人类演化故事的改写
由于腔棘鱼不是什么普通的鱼，它是属于“肉鳍鱼类”的一员。这类鱼可不简单，它们不仅有点像现在的肺鱼、也是人类、鸟类、哺乳动物、爬行动物这些“陆地动物”的祖先所在的那一支。
简单来说，科学家一直把腔棘鱼当作“骨头动物”的模板，参考它来看我们祖先大概长什么样、有哪些功能。可是现在突然发现，腔棘鱼身上的这些“参考数据”，根本搞错了！
这就像你一直拿一本“旧账本”来看公司是怎么赚钱的，结果有一天发现那本账本其实是别人家的，而且还记错了数字……那你之前做的所有分析，是不是都要重新来过？
所以这事并不是简单的“名字写错了”那么轻描淡写，而是直接影响到我们对脊椎动物——包括人类——呼吸、进食这些基本生存功能的理解。
这个“误会”
到底是怎么产生的呢？
那各人不禁要问，这都21世纪了，怎么科学家还会把韧带当成肌肉看呢？难道不解剖一下、就能写论文吗？
其实这也不能怪他们。当年科学家对腔棘鱼的了解，基本都是靠化石和标本来看。真正的活体腔棘鱼，直到1938年才在南非被人打捞上来。当时全天下都炸了锅——“这不是早就灭绝了吗？怎么还活着？”后来又在1999年，在印尼又发现了一个近亲物种。
问题是，这鱼太稀有了，想找到标本来解剖非常不容易。很多博物馆都只有一两条，谁都不太愿意借出去，生怕弄坏了。毕竟，这玩意儿真的是“无价之宝”。
对了，海潮天下（Marine Biodiversity）小编顺便说一下，标本是很重要的研究材料。还记得前段时间我们发布过的另外一个案例吗？各人感兴趣可以温故：《500万年头一遭！北极惊现“白鲸+独角鲸”混血儿，牙齿结构震惊科学家》。
▲上图：1965年1月21日在科摩罗群岛昂儒昂岛穆察穆杜附近捕捉的一条西印度洋矛尾鱼（Latimeria chalumnae）。Citron（CC BY-SA 3.0）
▲上图：这是一件西印度洋矛尾鱼（Latimeria chalumnae）的复制品。这是是腔棘鱼目矛尾鱼属的一种独特鱼类。Citron（CC BY-SA 3.0）
直到最近，美国芝加哥的菲尔德博物馆和弗吉尼亚海洋研究所，才各自同意借出一条标本。于是达托沃教授和他的团队就抓住机会，用最小的破坏方式，一点一点拆解，把所有的肌肉、神经、骨头全都分出来，还都保存好了，供背面其他的研究者继续研究。
这事儿一点也不简单，整个解剖花了整整六个月，光是辨别哪些是肌肉、哪些是韧带，就像是在做拼图，一点马虎不得。
最让人感慨的是，研究团队中的另一位大咖——戴维·约翰逊教授，号称是“这一代最懂鱼的解剖学家”，在研究刚完成、论文还在审的时候不幸在家中意外去世。这篇文章也成了他人生的最后一项学术贡献，很多人都说，这份工作他“值了”。
▲上图：这篇论文的原文。各人可以看到作者名字。图源：Science Advances
接下来如何做？
那接下来要怎么办？以前的研究都白做了吗？
当然不是。科学不是刻舟求剑的东西，它就是要在错误中不断修正、前进。这次发现虽然推翻了一些旧的结论，但也带来了很多新的思路。
比如，这次研究还新发现了九个以前没注意到的结构变化，可能跟鱼类怎么呼吸、怎么捕食有直接关系。这些变化甚至还可以帮助我们理解其他四足动物，比如青蛙、蛇、鸟、甚至人类，是怎么逐渐形成我们现在这种结构的。
研究团队还打算用3D成像技术，把腔棘鱼和其他已经灭绝的鱼类的头骨做成虚拟模型，看看他们的肌肉在头骨上是怎么排列的。这比以前靠纸上画画、猜一猜的方法，准确多了。
笔者写到这里，突然想要多加一段，也算是有感而发（借本文呼吁重视标本收藏、积累的重要性）——曾经有一位笔者非常敬佩的、我国资深前辈，在多次向他讨教和沟通的过程中，他反反复复、苦口婆心地提到过实物标本的重要代价。他说，“离开了那些收藏.动植物分类、志书编著都无从谈起！我们才积累了多少标本？尤其是动物，只是他们（小编注：一些国外研究机构）的一个零头！”
▲上图：过去我们在讨论生物有关议题时，前辈对小编说过的部分观点。来源：个人聊天记录。
腔棘鱼不说话，但它的身体结构、它的骨头、它的一块韧带，都在默默记录着地球亿万年的汗青。其实，标本在科学研究中不但是“展品”，也是很重要研究材料，它们记录着物种的结构、形态和进化线索，特别是对于那些稀有或灭绝的生物，一具完整的标本往往是了解其生理构造和生态适应的唯一途径。没有实物，很多关于生命演化的推论就只能停留在假设层面，缺乏直接证据的支持。特别是像腔棘鱼这样的“活化石”，其标本更具不可替换的代价。由于它极其稀少，科学家们几十年来难得一见，想深入研究其解剖结构更是难上加难。
未来，科学家们还会把这些数据跟陆地动物对比，看看当初从水里爬上岸的祖先，到底是怎么一点一点演变的。可以说，这条腔棘鱼打开了一扇大门，让我们离真正理解自己又近了一步。
感兴趣的海潮天下（Marine Biodiversity）读者可以参看该研究的全文：
Aléssio Datovo, G. David Johnson ,Coelacanths illuminate deep-time evolution of cranial musculature in jawed vertebrates.Sci. Adv.11,eadt1576(2025).DOI:10.1126/sciadv.adt1576
读而思
【思索题】学而时习之
Q1:如果连“活化石”腔棘鱼都被误解了70年，那么，你以为，我们还能多大程度上相信当前关于人类演化的“定论”？
Q2：腔棘鱼因极为稀少，曾长期难以被深入研究。科学家必须说服博物馆借出标本进行解剖。这袒露出一个现实问题：当研究对象本身极其珍贵、不可替换时，科学研究在资源极度有限（如标本稀缺）的情况下，如何平衡探索原形与保护“不可再生”研究对象的矛盾？
Q3：重解剖、重建模、重新质疑过去的认知，正是这项研究的核心。这项发现是否也提示我们，未来的科学突破也可以多多地依赖“回头看”、而非一味“向前冲”？
声明：本文仅代表资讯，供读者参考，不代表平台观点。
文 | 王海诗（Amphitrite Wong）
审 | 海潮君
日期 | 2025年7月30日
参考资料
https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adt1576
https://agencia.fapesp.br/new-examination-of-fish-considered-a-living-fossil-changes-our-understanding-of-vertebrate-skull-evolution/55451
https://www.sciencedaily.com/releases/2025/07/250729001225.htm
https://en.wikipedia.org/wiki/West_Indian_Ocean_coelacanth
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