座头鲸是海洋中的巨无霸+ k! W# L& J) Y, P: O1 j
3 m# K' E: [( O/ l6 V* y6 D' X# P6 s3 e, F
文/中国国家地理网 张君杰
4 E* d% | o3 H, m7 k/ X 与我们熟知的生物进化历程,生命起源海洋,由水生动物向两栖,爬行进化所不同,鲸类的进化反其道而行之,由陆生向水生演化,经过几个过渡类型,最终形成我们现在所熟知的鲸。古生物学家早在上世纪90年代就已对这种奇特进化历程有突破性的发现,下面让我们走进鲸类演化那不寻常的往事:
; k# ]5 S& u1 {! g" |( I) J& g* l8 G% t5 Q- E) n4 ?
1.巴基鲸 鲸类最古老的陆生祖先
]- M( c ]2 X. x9 @+ G, c* _& d# @/ Y) C& K5 |
这是科学家设想的巴基鲸模型。1 K$ [, C$ Y! O" Z- ~- A
1 G6 @# Q$ j9 A这是科学家设想的巴基鲸模型。- {! s; v* Y; ~( r
9 e+ R" V m! e+ ^/ Q
巴基鲸(Pakicetid)是科学家设想最初的鲸类祖先,生存于始新世的巴基斯坦,故此得名。它是当时少数几种冒险进入水中的哺乳动物,可能是为了获取食物或是躲避天敌追捕。巴基鲸有着内生的耳朵,在当时的生物界十分罕见,这一特有的生理结构在如今的鲸类或是其化石中都有体现,科学家由此猜测它就是鲸类的祖先。 ' H' U; L& q8 _) V" {
巴基鲸的完整骨骼于2001年发现,显示了它们主要生活在陆上的。巴基鲸约有狼的大小,外观很多中爪兽目。2 v7 u1 m1 n; d3 ]: I
5 O) j8 S* Y# v/ B: v& P1 B
2.走鲸 像鳄鱼一样能水陆生活
3 @; M% n0 ?4 N' ^
3 x2 T/ _- z% i) Q4 r, b科学家设想走鲸在捕食岸上的猎物
& ]# V' g" c7 Q( {4 e! K! \! f9 @% F
科学家设想的走鲸
* ~( W1 x5 s& a7 b+ Z
* D. z$ i) d0 }: z' x! [; |- c 当巴基鲸进化到走鲸(Ambulocetid,又名陆行鲸)时,它已经能同时适应水陆两种环境,根据其化石科学家猜测它在水中的移动速度不会很快。它的后肢较适合游泳,可能像水獭及鲸类般摆动背部来游泳。走鲸像鳄鱼般猎食,潜伏在浅水地区捕猎不为意的猎物。就其牙齿的化学分析发现走鲸可以出入淡水及海洋区域。 6 Z! M6 t& b5 u7 Z
0 [3 o$ l) Y" T9 @( Z6 c- P" {
3.原鲸 完全适应水生生活+ y' N5 W. K: I; E9 T, v3 }
- ^& ~; ~( s* F* |5 x
& r! w C8 }, a% ^; }$ H/ G6 `《科学》杂志封面,模拟的原鲸- }. G: J9 F' W- [
" _# {" c$ a/ H$ \) A) B: ]
密歇根大学的乔治教授还原的原鲸4 \( ?) Q5 @) l! B7 t8 ]7 _
. P( }: u! L! J5 M" I, Y. w" I0 n
演化到原鲸(Protocetid)时,它已经能完全生活在水中,但还是会“光顾”陆地,科学家通过化石还原其强壮的后肢,进而做出这种猜测。原鲸主要生活在离海岸线数百公里的水域,习性类似如今的海狮,不会向更深的内陆移动,只是在海滩近海区域活动。
$ G* i* k1 d& x) u) ?6 e& h! O7 j; H* B" V
与更原始的巴基鲸不同的是,原鲸可以完全听见水中的声音。7 g: C) D, H2 H# j
2000年,研究人员发现一具极为珍贵的怀有身孕雌性原鲸化石。它暗示这种生物可能在陆地产子。图中的蓝色区域就是胎儿所在位置,红色为雌性原鲸化石。 J* r7 W2 {( i0 D, M
* L) E" W. b) q1 j) m 4.龙王鲸和矛齿鲸 彻底告别陆地永居水中
a& E4 X& u3 Z0 e) I! [
& U* n- l, {0 J7 d3 E6 H科学家设想的龙王鲸; \& |( s( V2 b1 r' A# g. ^
3 a1 n z* B) `( R7 P( r1 s+ T
埃及鲸鱼谷(Wadi Hitan)发现的矛齿鲸骨骼化石,在其尾部可以看到很小的后腿状骨骼 & W; |' z7 g& F) D$ _; j" v. P
9 T! U7 E' m/ _" k( G- ^# Y" R
大约在3.5亿到4亿年间,原鲸朝龙王鲸(Basilosaurid)和矛齿鲸(Dorudontid)两个方向的进化。这两种生物已经完全生活在水中,尾部出现了类似鳍的器官帮助它在水中前行,但同时仍保留了祖先的后腿状的结构。最终,经过几亿年的进化,形成如今我们见到的鲸类。$ w- K0 T M. l/ y8 F
因为矛齿鲸相当类似龙王鲸,所以矛齿鲸原先被认为是未成年的龙王鲸,但是后来矛齿鲸的幼鲸化石被发现,古生物学家才发现它们是不同种。4 s4 w' K' @' ^% ]
虽然矛齿鲸看起来相当类似现代鲸类,不过它们没有办法向现代鲸那么有效率的使用超音波。它们的鼻孔位在嘴与头顶的中间,就跟其他的龙王鲸类一样。(文/中国国家地理网张君杰) |