内鼻孔

脊索动物门下的动物的结构

包括人类在内的所有四足动物都靠肺来呼吸，因此它们必须要有一个和外鼻孔相通的内鼻孔，这样才能让外面的空气顺利地进入到肺，保证动物对氧气的需要。内鼻孔正好形成了鼻腔和口腔之间的一个通道，这样才使我们吃饭和睡觉的时候，也能照常呼吸。内鼻孔是四足动物适应陆地生活的重要特征之一，但它的起源过程一直是学术界争论的问题。

解释

与四足动物亲缘关系最近的鱼类是肉鳍鱼类，现生种类只有四个属(非洲肺鱼、南美肺鱼、澳洲肺鱼与“活化石”拉蒂迈鱼)。科学家研究表明，肺鱼与拉蒂迈鱼同其他的鱼类一样，没有真正的内鼻孔，只有前、后两对外鼻孔。要探讨内鼻孔的起源，必须从化石中寻找证据。

一种观点认为，内鼻孔由外鼻孔演化而来；另一种观点认为，内鼻孔是新生的构造。

上世纪30年代，瑞典著名古生物学家雅尔维克教授认为：内鼻孔是四足动物新生的一个构造，内鼻孔和外鼻孔之间没有任何联系。他们认为，在鱼类的进化过程中，其中有一对外鼻孔逐渐消失，而后新出现了一对内鼻孔。他们所持有的证据是，在孔鳞鱼类化石中发现，它们不仅有一对内鼻孔，还具有两对外鼻孔。这就是著名的“三孔理论”。

与此同时，也有学者提出另外一种观点：鱼类的内鼻孔是由一对外鼻孔演化而来的，其中最难解释的是，孔鳞鱼类化石中的“三对鼻孔”。由于缺少有力的化石证据，这种观点在当时并未得到广泛支持，内鼻孔的起源问题成了一个悬而未决的问题。

内鼻孔起源

80年代初，我国著名古生物学家张弥曼院士在云南曲靖发现一种肉鳍鱼类化石———杨氏鱼，它与孔鳞鱼类有很多相同的地方。这项工作再次引发学术界对内鼻孔起源问题的关注。

按照传统的观点，杨氏鱼也应该有内鼻孔，但张弥曼院士对杨氏鱼吻部仔细研究后发现，“杨氏鱼只有两对外鼻孔，而过去认为的内鼻孔根本不存在”。这一发现立即引起国内外科学家的热烈讨论和反思。研究表明，在有两对外鼻孔的鱼类(比如孔鳞鱼类)中，所谓的“内鼻孔”并不存在。这就为“内鼻孔从外鼻孔起源”学说解开了一个困惑。

虽然否定了“三孔”理论，但是当时的研究仍然没有回答内鼻孔起源的问题。所有外鼻孔在前上颌骨的位置会形成一个颌弓，外鼻孔在颌弓外，内鼻孔则在颌弓内，从外到内的转变很显然需要一个过渡阶段，这就需要找到过渡的有力证据。

我国科学家找到鱼类化石，证实内鼻孔确实由外鼻孔“漂移”形成。

90年代初，在“鱼的故乡”，张院士和朱敏博士又发现了一种古老的鱼化石。它生活在距今3.9亿年前，是最原始的四足形动物，它，就是肯氏鱼。比肯氏鱼更古老的鱼，有两对外鼻孔；而比肯氏鱼更先进的鱼，已经成了一对外鼻孔和一对内鼻孔，这样一来，肯氏鱼的位置就成为鼻孔进化的关键。然而，由于当时化石材料的限制，肯氏鱼的初步研究并没有特别的结果。

2000年以来，朱敏博士领导课题小组连续几次在野外发掘，发现了大批新化石。通过细致的标本修理和研究，他们在对肯氏鱼的研究上获得了重要进展。这一次，他们幸运地发现，肯氏鱼正处于从外鼻孔向内鼻孔过渡的阶段。

过去一直很难解释，外鼻孔如何从头外侧“漂移”到内侧形成内鼻孔的？它们如何跨越鱼类上颌骨和前上颌骨之间的颌弓？有意思的是，肯氏鱼内鼻孔的位置恰好就处在外鼻孔向内鼻孔“漂移”的位置上，漂移的时候正好是前上颌骨和上颌骨裂开的时候，它们之间有个裂口，这个裂口就是肯氏鱼内鼻孔的位置，裂开的阶段正好符合这个漂移特点。这就取得了化石上的一个实证。

这就意味着，在肉鳍鱼类进化中，存在一个上颌骨和前上颌骨裂开然后又重新相接的过程，这为鼻孔的“漂移”提供了通道。肯氏鱼为这一解释提供了实证，并确立了内鼻孔和后外鼻孔之间的同源关系。

和这个道理十分类似，人类在胚胎发育初期，上腭的同样位置也会出现一个缺口，正常的胎儿会在发育后期闭合，如果有的胎儿发育不完整，那么这两个部位就连接不起来，出生后就会呈现兔唇。

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