鯨的進化過程經歷了哪3個階段?鯨進化的主要原因是什麼?
- 2022-04-06
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巴基獸,走鯨,鯨
像海洋方向發展
向海洋奔跑
——發現鯨類動物的陸生祖先
“鯨”這個漢字的造法明白地表示,古人認為鯨是一種大魚,
“鯨魚”一詞就更不用說了。我們不能責怪造字者缺乏生物學常
識,因為包括鯨、海豚和鼠海豚(體型較小的海豚)在內的鯨類
動物(cetaceans)實在是同魚太像了:長長的身體呈流線型,尾
巴的形狀像葉片,後肢退化縮小到沒有、只在身體內部還能尋到
一點殘跡,這些特徵無一不是適於水中生活的。
科學家認為,哺乳動物大約與恐龍差不多同時登上進化的舞
臺,在巨大爬行動物橫行的年代裡生活得不甚得意,直到一場大
滅絕事件——通常認為是6500萬年前一顆小行星撞上地球——毀
滅了恐龍家族,才因禍得福地興盛起來。 在5000至6500萬年前的
第三紀,所有的哺乳動物都生活在陸地上,現代鯨類動物的祖先
也不例外。由於某種原因,一些憑藉四肢在大地上奔跑的動物,
於5000萬年前的始新世時期開始迴歸河流和海洋,在不足800萬年
的時間裡,體型和生活習性都發生了巨大的改變。
這些發現特別是巴基斯坦古鯨(pakicetidae) 已經足夠讓科
學家激動,因為它們是陸生哺乳動物與現代鯨類動物之間的過渡
型,再次為進化論提供了優美的證據。不過,這些過渡型化石更
加偏向於鯨那一邊,要麼能夠水陸兩棲,要麼完全適應海洋生活。
有兩個重要的問題未能解答:鯨類動物的陸地祖先——那些只會
奔跑不會游泳的最原始的鯨類動物,是什麼樣子?世上現存的哺
乳動物中,哪一種與鯨類的親戚關係最近?
科學家致力於更詳細地鯨類動物的進化歷程,不同專業的人
有不同的方法。根據化石的牙齒和耳朵特徵,古生物學家傾向於
認為,鯨與一種生活在第三紀、現已滅絕有有蹄動物mesonychians
血緣最近。研究現存動物dna特徵的分子生物學家則比較偏愛河
馬,認為這種現代偶蹄動物才是鯨最近的親戚。
今年 9 月20日,thewissen在英國《自然》雜誌上發表報告說,
他的小組新發現了兩種巴基斯坦古鯨化石,它們完全是陸生的。
就在第二天,gingerich 在美國《科學》雜誌上報告了另兩種也是
在巴基斯坦挖出來的古鯨化石,長著發育良好的後肢,可以水陸
兩棲。(看來每一領域的大腕來來去去也就那麼幾個人,而且這
兩位大概有點競爭的意思,同時在兩份地位對等的雜誌上發表主
題相同的報告,倒也頗為有趣。)兩人的新發現都表明,牛、河
馬、豬、駱駝和長頸鹿等偶蹄動物與鯨有著密切的親緣關係。對
gingerich來說,提出這個觀點也許稍微多費了一點功夫, 因為他
原先主張mesonychians是鯨的近親。
thewissen新發現的兩種完全生活在陸地上的古鯨
相比之下,thewissen的報告比較重要。他新發現的化石分屬
巴基斯坦古鯨的兩個種,分別稱為pakicetus(上圖中較大的那個,
那把錘子大概是20釐米)和ichthyolestes。它們有肉食的牙齒,長
得有點像狗,但尾巴比狗更長,嘴更兇猛,眼睛比較小,身體分
別像狼和狐狸那麼大。它們的耳朵部位有幾塊奇特的骨頭,形狀
與鯨類動物獨有的相同部位的骨頭非常相像。但頸椎骨長度、腰
椎骨稍嫌僵硬的關節、細長的後肢骨都表明,這些動物善於在陸
地上奔跑。更重要的是,其踝部有一塊特殊的骨頭,上下各有兩
個滑車(如下圖所示)。很容易理解,這種形狀必定使足關節相
當靈活,利於奔跑,以前曾被認為是偶蹄動物的獨有特徵,現在
看來,原始鯨類動物也是如此。
根據thewissen的意見,大致可以畫出這樣一張親緣關係圖。與
其它偶蹄動物相比,河馬與鯨並不格外親近,這一意見與 gingerich
有分歧,後者認為河馬還是要特殊一些。
pakicetus想象圖,carl buell作,轉自http://www。neoucom。edu/depts/anat/pakicetid。html
基本上,pakicetus長得像一條嘴很長的狗。與龐大、優雅而雍
容的鯨相比,不僅沒半點相似之處,而且太醜了,稱之為古鯨實在
讓人心裡彆扭。然而,它確實是鯨的祖先。棲息環境發生巨大變化,
在自然選擇的沉重壓力之下,宜於陸地生活的形態迅速被抹殺。但
仍有一些細微特徵被保留下來,在化石之中向我們展示進化的神奇
力量。與以前發現的古鯨化石相比,thewissen發現的這兩個新種是
更加完美的過渡型,也就難怪同一期《自然》雜誌上刊載的新聞評
論認為它們可與始祖鳥和南方古猿並列了。
詳見
http://www。wyex。com/intel/wangying/new_page_7。htm
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好像是環境的變化