探秘海洋霸主的獨特進化史,鯨魚家族的祖宗原來像一頭狼

2021-01-08 網易

  稱霸地球海洋的動物是鯨,它可以摘得3個世界頭銜,它既是最大的海洋動物,又是最大的哺乳動物,它還是地球上最大的動物。

  海豚

  這個海洋霸主也是個種類豐富的大家族,現如今地球上總共存有80多個品種,其中3個世界級頭銜被藍鯨給一舉包攬,藍鯨的心臟要比一輛轎車還要大,舌頭的大小和重量跟一頭非洲大象相差無幾,成年藍鯨身長25米左右,重量最大可達150噸。

  灰鯨堪稱遊泳界的世界冠軍,每年可以環遊地球遊20000公裡路程。

  虎鯨是鯨族中的衝刺冠軍,每小時的速度可達55公裡。

  弓頭鯨是鯨族中的長壽明星,壽命超過了200年。

  鯨魚家族如此龐然大物的體型是如何進化而來的呢?

  作為溫血動物的哺乳類大型動物,是如何脫離陸地而適應了海洋的環境呢?

  它的陸地祖先到底是一種什麼樣的動物呢?

  這期小編帶大家穿越時空前往5000萬年前,去領略一番鯨魚家族的進化史。

  

  抹香鯨

  一 5000萬年前的不明古生物化石的發現

  1978年,密西根大學古生物學家菲利普.金格裡奇帶隊的考古隊,在巴基斯坦的蘇裡曼山脈中,發現了一塊約5000萬年前的不明古生物的頭部化石,沒有人確定那是一種什麼樣的古生動物。

  身為陸棲哺乳類古生動物專家,金格裡奇卻對這塊神秘的頭骨化石一無所知,無疑這塊化石的背後肯定隱藏著驚天的秘密。

  金格裡奇委託哺乳動物解剖學專家為化石重塑完整的頭骨模型,解剖學家根據典型哺乳動物的頭部輪廓特徵,製作出了一個較為完整的動物頭骨化石模型。

  不久科考隊陸續在那裡發現了此神秘動物的全身化石,完整度可達70%,根據對所有化石的重塑拼湊,一具完整的動物化石骨骼被還原出來。

  

  巴基斯坦鯨骨骼

  

  鯨科動物的耳突骨(白圈內)

  眾多領域的古生物學家還是不能確定這是一種什麼哺乳動物,無法確定屬於哪個目的動物。

  金格裡奇在一次偶然觀察中發現了關鍵線索,他發現在此動物的耳部位置有一塊突出的骨頭,而這一突出骨頭的獨門特徵,地球上只有一種哺乳動物具備,那就是海洋裡的鯨。

  金格裡奇意識到了問題的重要性,這極有可能是鯨的進化過渡物種,也就是鯨的最早祖先,然而這樣的結論卻讓他難以置信,這無疑說明了鯨的演化過程是逆勢的,其它陸地動物都是從海洋向陸地演化過渡的,難道鯨的演化史是從陸地到海洋的過程?

  金格裡奇將這種動物稱作"巴基斯坦鯨"。

  顯然不可否認的事實是,這具哺乳動物的化石分明就是陸棲動物的主要特徵,那麼問題來了,鯨的祖先是如何走向海洋的呢?

  二 新證據的出現

  1994年也就是「巴基斯坦鯨」化石發現16年後,金格裡奇的學生又在巴基斯坦的蘇裡曼山脈4900萬年前地質層中發現了另一種不明古生物化石。

  

  陸行鯨化石

  

  陸行鯨化石

  

  陸行鯨骨骼

  化石比較分散完整程度約60%,俄亥俄大學古生物學家漢斯.休伊森發現,這種不明動物的特徵很稀奇,既有著哺乳動物陸棲的特徵,又有著水生動物肢體涉水的特徵,他也發現了化石所突出的耳骨特徵,這明顯是鯨的耳骨特徵。

  後來漢斯確定了骨骼是一種由陸到水的過渡型動物,這跟之前金格裡奇團隊所發現的"巴基斯坦鯨"的骨骼有所不同,很明顯這種動物的尾巴骨變得寬大扁平,而後腿骨縮短變寬向後上方傾斜,整個身體形狀更趨向流線型,這一明顯特徵主要說明此動物是為了適應在水下遊泳。

  漢斯將這種動物稱作"陸行鯨",生活年代晚於"巴基斯坦鯨"約100萬年。

  這種既能在陸地行走也能在水中遊泳的動物,是如何克服淡水與海水之間生理機制的障礙的呢?

  漢斯通過對"陸行鯨"的牙齒結構及成分進行分析,一個令他難以置信的結果表明,這個物種還是以陸地生活為主,還是靠喝淡水生存。

  如此一來100萬年的進化過渡時間,並不是直接到適應海水的過程,那麼可以肯定之後還會有過渡性物種的出現。

  三 再次發現4600萬年前的不明古生物。

  

  羅德侯鯨化石

  巴基斯坦的蘇裡曼山脈是遠古時期特提斯海的海床,不同年代的巖石層在那裡層層分明,是地質學家和考古學家的天堂,迄今為止很多的海洋古生物化石出自那裡。

  金格裡奇團隊在繼"陸行鯨"發現之後,又發現了一種4600萬年前的古生物化石,被命名為"羅德侯鯨"。

  "羅德侯鯨"化石身長3米左右,跟"陸行鯨"的身長差距不大,但骨骼形態的差別還是很明顯,"羅德侯鯨"的頭骨變大,頸椎骨開始收縮變短,後腿繼續變短變寬並向上傾斜,腳趾骨變細呈現蹼的特徵,尾骨加粗加長長出肌肉的特徵,這些骨骼特徵的變化都是為了更好的適應水下生活。

  金格裡奇通過對化石的牙齒結構及成分進行了技術分析,結果證明"羅德侯鯨"適應了海水,它完全可以長期生活在海洋中。

  對於"羅德侯鯨"適應鹹水的那套生理機制,金格裡奇判斷應該是它進化出了特殊的腎臟和泌尿系統,用腎臟過濾海水中的鹽分,然後通過尿液排出體外,這套機制讓它逐漸適應了海洋生活。

  四 "埃及鯨"化石的出現。

  1983年,金格裡奇在埃及的"鯨魚谷"發現了400多具大型鯨魚的化石。

  

  龍王鯨化石發掘

  

  龍王鯨化石發掘

  "鯨魚谷"在埃及西南150公裡的沙漠裡,那裡在3900萬年前曾是古特提斯海的海床,當時的"鯨魚谷"地帶是一片陽光普照的淺海。

  被發現的大型鯨魚骨化石被稱作"龍王鯨",化石骨骼長18米,如此體型碩大的動物在當時的海洋裡已經算是霸主了,毫無疑問的處在了食物鏈的最頂端。

  金格裡奇判斷,當時的"龍王鯨"已經遍及全球的海洋了,在食物豐盛的環境下快速地繁衍並演化,身材修長的鰻魚型體型發揮出了水下優勢,但在進化中仍然保留了2條需要退化的後肢,不過後肢已經變得很短。

  雖然"龍王鯨"的骨骼化石龐大無比,但從外形和結構還是很容易發現之前的陸地生活的種種特徵,這種重量達到6噸左右的體型,說明在進化中超越了他們的主要敵人-鯊魚和鱷魚,讓它們的角色由獵物變成了獵人。

  不久之後金格裡奇團隊又在鯨魚谷發現了另一種年代相同的鯨魚化石,由於體型跟現在的海豚差不多,但化石形態跟之前的"羅德侯鯨"卻相差很多了,最明顯的特徵就是後肢已經進化成了鰭,整個身材更接近現在的鯨魚。

  金格裡奇命名這種鯨魚叫做"走鯨"。

  

  走鯨骨骼

  不管是"龍王鯨"還是"走鯨",這兩種鯨魚只有一種是現在鯨魚的始祖,兩者必然會有一種遭到淘汰,因為在3600萬年前「龍王鯨」突然滅絕了,只剩下了「走鯨」堅持下去。

  五 鯨魚演化史的重現

  科學家根據古生物化石的形態,還原出了古生物原有的樣貌。

  1 "巴基斯坦鯨"的出現。

  約5000萬年前的新生代,七大洲陸地板塊已基本形成,印度次大陸還未跟亞歐大陸連接,當時的巴基斯坦境內還是一片汪洋的古特提斯海,由於大陸漂移導致的氣溫不斷升高氣候走向極度乾旱,淡水面積逐漸減少,此時陸地上的生物物面臨著生存危機。

  "巴基斯坦鯨"是一種渾身長著短毛外形酷似狼的陸地動物,食物是一些植物和小型動物為主,陸地乾旱的環境讓它們面臨著滅絕的危險。

  為了生存他們放棄了內陸,幾乎長期徘徊在海灣邊緣,因為有水源的地方才有食物。

  

  巴基斯坦鯨

  

  巴基斯坦鯨

  隨著環境的不斷惡化,陸地上的生物越來越少,能讓"巴基斯坦鯨"填充肚皮的就剩下水裡的死魚了,於是開始下水抓撈漂在岸邊和水中的死魚,成為了名副其實的食腐動物。漸漸地它們也能抓到水裡的活魚,發現活魚的味道比死魚更美,所以它們改變了生活方式,把捕食時間全都放在了水裡,它們學會了遊泳儘管不專長,但總會抓到魚不至於餓死。

  水下儘管藏著豐盛的食物,但它們一樣也會成為鱷魚的食物,為了生存下去它們在進化中改善了遊泳技能,向著適應水中生活的方向演化,此後它們行走於陸地邊緣,生活方式的改變讓他們離不開水。

  2 "陸行鯨"的出現。

  大約過了100萬年,原來下水的"巴基斯坦鯨"已經不見蹤影了,它們進化成了"陸行鯨"的樣子,為了更好地適應水下生活,它們改變了身體骨骼結構,腳趾演化出了腳蹼。

  "陸行鯨"雖然進化的適應了水下生活,體型發生了巨大的變化,但此時仍然不能離開陸地。短粗的腿和腳蹼不再適合陸地行走,同時它們還未進化出過濾海水鹽分的生理系統,所以要完全實現海棲生活還要來日方長才行。

  

  陸行鯨

  

  陸行鯨

  別看"陸行鯨"適應了遊泳的生活,但不意味著它們是遊泳高手,相較於捕魚它們還是明顯沒有優勢,唯一的可能就是在水中守株待兔式的捕獵,如此一來也就說明只能適合淺水區域活動。

  水裡的大型掠食者鯊魚和鱷魚也是它們的宿敵,為了生存它們唯有向遊泳更快體型更大的優勢面演化。

  3 "羅德侯鯨"的出現

  300萬年後,"陸行鯨"的體型又發生了翻天覆地的變化,隨著不斷減短的後肢和發展出了粗壯的脊椎,身體也呈現出了較為完美的流線型,頭部變大脖子縮短變粗,更有利於它們在水中遊動。

  更為明顯的是它們已經進化出了適應海水鹽分的器官,超強的腎臟將海水中的鹽分過濾並通過尿液排出;除此之外它還有個最為特別的地方,就是進化出了耳朵平衡器官,能讓它們在捕獵和快速逃跑中掌握身體的平衡和方向,因此他已經完成了海棲生活的進化。

  

  羅德侯鯨前部分肢體

  

  羅德侯鯨後部分肢體

  在豐盛食物的環境下,"羅德侯鯨"開始大肆繁衍,隨後身影遍及全世界海洋。

  4 "龍王鯨"和"走鯨"的出現

  1000萬年後,最初的"羅德侯鯨"不見了蹤影,在特提斯海代替它們是兩種鯨的祖先,一種是體型巨大的"龍王鯨",另一種是體型小巧的"走鯨"。

  "龍王鯨"在全世界的海洋中稱霸一時,它們進化出了便於狩獵的視力和聽力,演化出了較為修長的苗條身材,龐大的身軀讓他們成為海洋食物鏈上的頂級者。

  "走鯨"也在這個時期出現,由於體型和重量跟之前的"羅德侯鯨"差不多,在生存方面依然受到大型獵食者的威脅,但"走鯨"的生活方式是群居性的,跟現在的鯨魚相同。

  

  龍王鯨

  

  龍王鯨

  

  走鯨

  5 "龍王鯨"的滅絕和"走鯨"的適者生存

  約3500萬年前,地球環境又發生了巨大的變化,體型巨大的"龍王鯨"在此時奇蹟般地滅絕了,原因可能是歸結於它自身身體細長的結構不適應深海超強的壓力,地球環境的惡化讓它們不得不離開淺水灣,但它們卻在遷徙深海的過程中滅絕了。

  相反,體型適中的"走鯨"因為進化出了強壯的肌肉和短粗型的流線型身材,他們更適合深水活動,為了對抗深海的巨型鯊魚,他們利用自身溫血動物的優勢,可以適應南北極的惡劣低溫環境,而宿敵巨型鯊魚則沒這個優勢。

  最後"走鯨"演化出了地球上現有的80多個種類的大家族。它們演化出了回聲定位的聲吶功能和導航功能,還有控制自身流向大腦和心臟血液的功能,讓它們在深水中得以長時間不缺氧,更有利於它們深入黑暗的深水中捕食。

  

  走鯨

  除此它們還演化出了獨特的消化系統,可以長時間不用進食,他們可以進行社交活動,能做出求愛、交配、炫耀等動作,最讓人刮目相看的是海豚,他們的大腦體積在鯨科動物中是最大的,當然他們也是最聰明的一種鯨。

  六 小結

  鯨的演化史確實是一個例外,它沒有遵循著從陸地到海洋的次序去過渡演化,而是逆行倒施從陸地轉向了海洋,卻奇蹟般地進化出了地球上最大的動物,無疑鯨的演化跟人類一樣非常的成功。

特別聲明:以上內容(如有圖片或視頻亦包括在內)為自媒體平臺「網易號」用戶上傳並發布,本平臺僅提供信息存儲服務。

Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.

相關焦點

  • 探秘海洋霸主的獨特進化史,鯨魚家族的祖宗原來像一頭狼
    海豚這個海洋霸主也是個種類豐富的大家族,現如今地球上總共存有80多個品種,其中3個世界級頭銜被藍鯨給一舉包攬,藍鯨的心臟要比一輛轎車還要大,舌頭的大小和重量跟一頭非洲大象相差無幾,成年藍鯨身長25米左右,重量最大可達150噸。
  • 深扒鯨魚的進化史,發現它最開始不是海洋霸主,是陸地「王者」!
    科學家新發現,鯨魚最開始是在陸地生活,並非是在海洋中!提到海洋我們會同一時間想到鯊魚、鯨魚的存在,因為它們在海洋當中是一個巨型的存在。大約在5000萬年前,鯨魚並非是生活在海洋當中,而是在陸地生活生活,因為環境發生很大的變化,所以鯨魚上的食物越來越少,導致它們逐漸進入了海洋當中。
  • 虎鯨將接管北極熊在北極的霸主位置
    虎鯨是海豚家族中最大的成員,是海洋食物鏈的頂級霸主,像陸地上的狼一樣被稱為「海上之狼」,是海洋中最大的掠食者之一。虎鯨的食物包括:海豹,海獅,鯨魚,魚,魷魚和海鳥等各種海洋動物。
  • 海豚的祖宗,海洋中的頂級掠食者
    ,也是海洋中生存的哺乳動物,擁有非常發達的大腦,甚至擁有自己的「語言」,一隻成年海豚的智商相當於六七歲人類小孩的智商。> 但是在兩千萬年前,海豚的祖宗可沒那麼溫順巨海豚生活在 中新世中期至晚期的加利褔亞海岸,它們有近一英尺的牙齒,像兩把鋼鋸一樣
  • 海洋中的可怕捕食者,鯊魚和海洋霸主的愛恨情仇
    鯊魚,是生活在海洋中的可怕獵食者,而鯨魚在我們的印象中卻是溫和的大型海洋生物,鯊魚和鯨魚都屬於海洋食物鏈中的頂端,在漫長的生物演化史中,鯊魚和鯨魚碰撞出過怎樣的火花?它們之間又有什麼故事?從目前的現狀來看,鯊魚並不是海洋中絕對的霸主,在海洋食物鏈最頂端的生物是「虎鯨」也被稱為「殺人鯨」和「逆戟鯨」,我們熟知的「大白鯊」也在虎鯨的獵食名單中,虎鯨還會主動攻擊其他鯨魚,甚至是海洋中最大的生物「藍鯨」在幼年時也會遭遇虎鯨的攻擊,在目前的海洋霸主爭奪中,鯨魚全面佔據上風
  • 我的世界:MC幾個奇葩現象,鯨魚是海洋霸主,海底遺蹟應有盡有
    大家好,我是你們的老朋友哇浪哥,今天帶來MC幾個奇葩現象,鯨魚是海洋霸主,海底遺蹟應有盡有作為方塊遊戲世界中的老大我的世界這個遊戲是一款及其好玩的沙盒模擬遊戲,目前在眾多的沙盒模擬遊戲中這個遊戲的使用戶數量是非常多的,為什麼這個遊戲能夠有如此多的玩家呢,原因就在於這個遊戲的設計出發點就在一玩家的體驗為基礎的
  • 世界最強的海洋霸主,能吞下3米長的鯊魚,連鯨魚也不是它的對手
    對於海洋人類的探索程度其實是非常少的,現在陸地上的大部分地區人類都已經涉足了,但是對於海洋卻還有很多地方是人類從未去到過的。目前人類的最深潛水艇也無法到達海洋最底部,強大的水壓讓人類對海洋的探索變得格外艱難。
  • 遠古海洋十大霸主,遠古海洋第一霸主實至名歸
    遠古海洋十大霸主,遠古海洋第一霸主實至名歸,鄧氏魚   鄧氏魚是一種生活在古生代泥盆紀時期的大型海洋掠食者
  • 曾發現行走的鯨魚,為何會成為海洋霸主?躍出海面又意味著什麼?
    曾發現行走的鯨魚,為何會成為海洋霸主?躍出海面又意味著什麼?無數的資料顯示,地球上的生命最開始其實是源於海洋。在生物進化的這麼多年裡出現了一些哺乳類的生物。對於陸地空間的稀缺,一些生物為了更好地生存便進入了海洋之中。那麼你知道在這些生物之中,最大的哺乳動物是什麼嗎?從目前科學家們挖掘出的化石來看,大約在5000多萬年前,一些蹄類動物由於環境的變化,開始離開陸地,在海洋中尋找能夠補充能量的食物。在漫長的演變之中,逐漸的退化掉了自己的四肢。
  • 為什麼沒有任何殺傷力的海鷗,能讓海洋霸主鯨魚感到害怕?
    為什麼沒有任何殺傷力的海鷗,能讓海洋霸主鯨魚感到害怕?今天小編要說的一件事情就是要說一個差距很懸殊的一個動物之爭,大家都知道鯨魚很大吧,又大攻擊力又超強爆表,但是它呢也是有自己的天敵的,大家知道鯨魚的天敵是什麼嗎?那就是鯨魚最怕的動物「海鷗」啦!為什麼這麼龐大的鯨魚會害怕一隻小鳥呢,鯨魚的身形可以比海鷗大出千萬倍的,這就是今天我要和你說的事情啦。
  • 海洋霸主們的爭鬥,一群VS一頭,虎鯨完勝藍鯨!
    藍鯨算是海洋中最大的動物了,它在海洋中可以說是難逢敵手,但是今天的對手變成了群居性的虎鯨群,那麼這場海洋中強強對決的碰撞中,到底是誰會勝出呢?下面來帶大家了解一下這場罕見的鬥爭。虎鯨可以說是海洋中的霸主,雖然它的體型不如別的鯨魚大,但是它們勝在數量多,並且它們有著極具攻擊性的牙齒,它們的協同配合非常好,在碰到比自己還要大的獵物時通常會進行分工,進行全方位的包圍,從而獲得食物。我們再來看一下藍鯨,它是我們已知海洋中最大的生物,那麼這一場海洋中的霸主之間的決鬥,結果到底是會怎樣的?
  • 古代鯨魚無齒頭骨 填補海洋哺乳動物進化史空白
    據美國媒體報導,近日,科學家在紐西蘭發現兩具古代鯨魚的無齒頭骨,這一發現將改寫南半球海洋哺乳動物的歷史。
  • 誰才是真正的海洋霸主?西瓜視頻:它們智商超高卻不會傷害人類
    現在,海洋面積佔地球總面積的百分之七十,而在史前時代地球上的海洋面積比現在更為遼闊,因此在海洋裡稱霸就幾乎等於在整個地球食物鏈的頂端了!說到海洋霸主,很多人腦子裡馬上浮現出長相兇悍,體型長達6米的大白鯊,或者是被認為是已知的地球上生存過的體積最大的動物-藍鯨,也有人覺得是智商極高的虎鯨!那究竟海洋深處的霸主生物是哪些呢?看了西瓜視頻,你就知道了!
  • 海洋中的絕對霸主:連藍鯨也敢獵殺,唯獨對待人類十分友好
    對於海洋,人類的了解一直都是比較少的,目前人類已知並且能夠到達的最深的海底就是馬裡亞納海溝,但是這是不是地球海底的最深處無人知曉,也許在更深處依舊還有生物存活著。但是儘管海洋更深處人類不一定能到達,但是淺海地區的情況人類還是能夠接觸到的。
  • 「鯨魚」是如何從陸地四肢動物「下海」進化而來的?
    現存的所有物種都有著漫長的進化史,甚至大多數現存物種的形態已經與祖先截然不同,比如我們人類的祖先就是四足行走的古猿、貓科動物的祖先是一種僅有老鼠大小的小型動物等等。當然,鯨魚作為一種古老的海洋哺乳動物,它們與祖先的形態也已經大相逕庭。
  • 「鯨魚」是如何從陸地四肢動物「下海」進化而來的?
    現存的所有物種都有著漫長的進化史,甚至大多數現存物種的形態已經與祖先截然不同,比如我們人類的祖先就是四足行走的古猿、貓科動物的祖先是一種僅有老鼠大小的小型動物等等。當然,鯨魚作為一種古老的海洋哺乳動物,它們與祖先的形態也已經大相逕庭。
  • 嚴肅的問題:海洋中到底有多少鯨魚尿?
    在一片汪洋大海之中,生活著成千上萬種的生物,但是大海的霸主永遠屬於鯨魚。它們龐大的身軀讓所有的海洋生物都為之畏懼,驚人的食量註定它們需要一個驚人的生態鏈才能滿足。由於人類的濫殺濫捕,鯨魚的數量已經在快速的減少,保護鯨魚已經是當務之急。然而畫風突然一轉,既然鯨魚的身體這麼大、吃得這麼多,那麼它的排洩物有多少呢?
  • 虎鯨海洋霸主,可這種生物卻偏偏不怕,還成為鯨魚們的惡夢
    虎鯨海洋霸主,可這種生物卻偏偏不怕,還成為鯨魚們的惡夢虎鯨是一種大型齒鯨它嘴巴細長牙齒鋒利性情兇猛,屬於肉食動物,善於進攻獵物,是企鵝、海豚、海豹等動物的天敵。有時它們還襲擊其它鯨類,甚至是大白鯊,可稱得上是海上霸王。對於海洋生物來說,遇見虎鯨簡直就是一場噩夢。
  • 龍王鯨才是海洋霸主,滅絕的遠古海洋巨獸
    龍王鯨(學名:Basilosaurus,意為帝王蜥蜴),又名械齒鯨(Zeuglodon),已經絕種的古代海洋哺乳動物,現代鯨的近親,是鯨類中的一種,生存於3900萬至3400萬年前的始新世晚期 擁有最強咬合力的哺乳動物或為史前鯨魚。龍王鯨生活在4000萬年前~3400萬年前,並以捕食其他鯨魚為食。
  • 龍王鯨才是海洋霸主,滅絕的遠古海洋巨獸
    龍王鯨(學名:Basilosaurus,意為帝王蜥蜴),又名械齒鯨(Zeuglodon),已經絕種的古代海洋哺乳動物,現代鯨的近親,是鯨類重的一種,生存於3900萬至3400萬年前的始新世晚期  擁有最強咬合力的哺乳動物或為史前鯨魚。