《水形物语》里的人鱼型生物,有可能存在吗?

  • 文/陈亭玮、雷雅淇

今年(2018)获得奥斯卡数项大奖的电影《水形物语》(The Shape of Water )主要剧情描述了一个喑哑清洁工伊莱莎·埃斯波西托(莎莉·霍金斯主演)与人-鱼形生物(道格·琼斯主演,加上很多的化妆)在冷战时代(1962年)戒备森严的巴尔的摩政府实验室相恋的爱情故事──对,根据所有的剧情线索,这就是「人鱼人恋」没得商量。(萌萌没有要来抗议吗)

  • 编按:人鱼主要是特效化妆不是CG喔,3/5 23:10更新

这是一段爱与人鱼人的故事(无误)。source:IMDb

故事场景发生在冷战时期的美国政府研究部门(虽然是奇幻爱情电影但这背景设定相当写实啊),而这个在亚马逊河里捕捉到的怪异生物会引起科学家的注意不是没有原因的,它具有许多不寻常的特征:半水栖、能够在水里和空气中呼吸,属于直立的人形却又拥有水栖的鳍、蹼足与蹼掌,以及需要维持湿度的特化皮肤。

究竟这样的生物从生物学的角度来看,有没有可能出现在地球上呢?这要先从我们和鱼的关系开始说起。

究竟这样的生物从演化生物学的角度来看,有没有可能出现在地球上呢?source:IMDb

__________ 微雷,请斟酌阅读喔__________

人‧鱼:人跟鱼有什么关系?

海洋,是所有生物的共同母亲;追寻生命的起源,人类和所有生物都源自于水中;随着时间推移,更复杂的身体结构才渐渐成形,各式特征的分化与特化让各种大大小小的生物得以在陆地、湖泊、海洋、溪流等不同的环境中生生不息。

原始小鱼Metaspriggina source:Wikimedia

几乎所有的脊椎动物都起源自生活在五亿多年前寒武纪时期的原始小鱼Metaspriggina。然后大约是四亿年前,部分种类的古老的鱼类开始使用充满了肌肉的鳍在泥滩地上移动,它们一部分的后代最终演化出能在陆地生活的肺以及腿。这就是最早的四足类:鱼形、呼吸空气、有最基础的四肢型态,这类型的动物就是未来陆生动物的原形。

在四足类占领大地之后,经过了数亿年才轮到双足直立的人形生物出现。根据2008年发表于〈Science》的图根猿人(Orrorin tugenensis),目前最早的人形的直立化石证据来自八百万年前。而在那很早、很早以前,人类的祖先早就失去了在水中呼吸(无论是靠皮肤或是其他器官)的能力,因此至少以现有的证据看来,我们故事中的主角「人鱼」先生与人类是近亲的机率有点低啊。

  • 延伸阅读:人类对自身起源的百年追寻

虽然人跟鱼很早就分家了,但仍能在人类的胚胎发育中,找到人类源自于鱼类的痕迹:从鲨鱼到人,每一种动物的头在发育的过程中都会有四个鳃弧(Gill arch),处在早期阶段的人类和鲨鱼胚胎头部的鳃弧长得非常相像。差别在于这四个鳃弧在鲨鱼身上会发育成上下颔以及鳃部的结构,在人类胚胎腮弧则会形成我们复杂的头部构造,包括上下颔骨、听骨、脸部肌肉、喉咙的各部肌肉与血管等。

而人类的脑神经配线之所以相当复杂(相当折磨医学生),也正是由于神经的发育起源各不相同。而若是鳃弧在发育时出现问题,也会造成某些孩子一出生的部分缺陷,如有些人在耳朵前面会出现「耳前廔管」就是由第一和第二鳃弧结合而成的耳廓,在边缘没有完全融合而形成的小孔洞。

可以伸手摸摸自己有没有耳前廔管。source:Wikimedia

有可能同时在水中和空气中呼吸吗?

即便人类还保留了一些些来自水里的演化痕迹,要像《水形物语》的故事主角的「人鱼」有鳃的同时也能呼吸空气还是不可能的啦!不过也不是没有动物拥有这样神奇的能力。

source:IMDb

事实上在现实世界中,能够同时呼吸空气与水的物种早已存在。大家最熟悉的例子大概就是蛙类就是一直出门旅行死不回家的那种动物,蛙类的幼体也就是蝌蚪会在水中用鳃呼吸,成为成体后则会放弃鳃的构造改成利用皮肤与肺。而青蛙的好朋友(?)蝾螈有些种类的成体则会同时具备可作用的肺部与鳃,不过这类生物通常也非常倚靠潮湿的皮肤进行气体交换。

  • 延伸阅读:青蛙的崇拜传说

    source:Wikipedia

    还有另一个同时具有鳃与肺的奇妙例子,是依靠鳃与功能性的肺作用来获得氧气的肺鱼,神秘的是肺鱼居然有可能会因为长时间无法接触水面换气时淹死(呃真的是鱼吗);还有些水生的龟鳖类除了标配能呼吸空气的肺,还可以靠皮肤与下半身的泄殖腔特殊构造从水中吸收氧气,从事「非肺呼吸」。

    「趋同演化」如何能长得像人?

    在电影「水形物语」的世界中,出现了双足直立、栖息在水中的人形生物──如果它不是人类的近亲,那又该如何解释它的出现?

     

    source:IMDb

    不同的环境条件与变化会不断地影响在其中生活的生物,偶而会出现来自不同祖先的物种对相似的条件演化出相近的适应方法,也就是我们说的「趋同演化」。趋同演化解释了为什么许多并非近缘的物种会有相近的特征,像是古代的鱼龙与现生的海豚都有相似的流线型身躯、蝙蝠和鸟同样都能飞行但形态差异很大的翅膀、以及乌贼和人类有功能相近设计迥异的眼睛。

    理论上,如果我们要解释亲缘关系跟灵长类相当遥远、却长得像人的人鱼(鱼类?)如何在演化出现,最有可能的解释就是趋同演化了,很可能它的生存环境中有某些因子造成了和人类直立行走时相似的条件,也就让它出现同样需要直立的身躯啦。

    「好莱坞创造出源自于鱼类、非常相似人类的两足生物,绝对没有违反任何演化法则。」 哈佛大学的有机与演化生物学教授Jonathan Losos 表示。

    但也有可能是科学家想太多谁在乎演化规则,无论对方是来自于亚马逊密林或是贝久黑洞的深太空九号太空站,在好莱坞里出现的各式各样智慧生物常常都是「人形」。这样的偏差可能隐含了过去人们认为人类位于演化「顶端」,因此智慧生物都会「类似人形」的这个误解。

    实际上,到目前为止除了我们的近缘亲戚,没什么其他物种长得像人类,这点其实已经表示了人之所以长得人模人样很可能「纯属演化上的侥幸」Jonathan Losos 接受采访时表示。

    「多数的趋同演化都会出现非常、非常多重复的例子,但目前我们已知的人形生物只出现过一次。灵长类的演化的确有可能再出现类人形的生物,但我看不出来其他的智慧生物有任何(演化上的)理由长得像我们。」

    source:IMDb

    最后提醒大家,不管是长得像鱼还是人,在讲究动物福利的现代社会,用电击棒胡乱刑求神秘生物或是没有理由就进行活体解剖都是完全不被研究伦理接受的行为;另外请有幸再度目击神秘物种的伙伴们记得拍照打卡、喂食水煮蛋、让它离你家的猫远一点以及不要随意放生到河里喔。

    参考资料:

    • Survival of the Fishiest? How 'Shape of Water' Creature Could Evolve
    • 我们的身体里有一条鱼(Your Inner Fish-A Journey into the 3.5-Billion-Year History of the Human Body),2009,天下文化

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