鯨魚是如何成為地球最大生物的?它的演化史很有意思

2020-12-04 好奇心日報

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鯨魚很大，非常大，極其大，大到驚人。

的體重可以達到 63 噸。體重能到 91 噸。而鯨魚當中的老大，體重能夠達到驚人的 172 噸，這也使得它成為有史以來出現過的最龐大的動物。長鬚鯨弓頭鯨藍鯨

一條藍鯨在加利福尼亞附近海面上。圖片版權：SilverbackFilms/BBC

不過既然鯨魚的體型讓我們大開眼界，人們就很想知道它們為什麼能長得這麼大。

周二發行的《》（Proceedings of the Royal Society B）上刊登了一篇論文，一個科研團隊研究了鬚鯨類如此巨大的原因——這種濾食性的龐然大物主要包括藍鯨、弓頭鯨和長鬚鯨。他們發現，這些海洋哺乳動物並不是一開始就這麼大的，而是在最近的 450 萬年內才開始演化。那麼原因是什麼呢？氣候變化可能是讓這些大型動物開始大吃大喝的原因。英國皇家學會學報B

鬚鯨體型變得龐大的時期，正好就是冰川開始覆蓋北半球的時期。圖片版權：SilverbackFilms/BBC英國廣播公司

鯨魚的演化史很有意思。大約 5000 萬年前它們還是陸生的、有蹄的哺乳動物。幾百萬年後，它們就演化出了鰭，開始在海洋裡生存。在大約 2000 萬到 3000 萬年前，遠古鯨魚中的一部分演化出了濾食能力，這意味著它們一口就可以吞下大群食物。不過即使有了這種濾食能力，鯨魚還是在幾百萬年的時間裡一直保持著中等身材。

「但在某個時刻，突然它們就變得特別特別大，就像藍鯨那樣，」史密森學會國家自然歷史博物館（Smithsonian Institution’s National Museum of Natural History）海洋哺乳動物化石管理者、論文作者之一（Nick Pyenson）表示。「就像從小麵包車長度的鯨魚，一下子變得比兩輛校車還長。」尼克·皮森

皮森博士和同事測量了超過 140 家博物館裡的鯨魚化石樣本，然後把這些數據建成一個統計模型。結果表明，鬚鯨中有幾個不同品類都在同一時期開始變得巨大，並且是彼此獨立演化的。演化開始於大約 450 萬年前，大型藍鯨突然就在世界各地的海洋中出現了，同時還有龐大的弓頭鯨和長鬚鯨。

研究人員推斷，那段時期應該出現了某種環境變化，這是導致鬚鯨變大的根本原因。進一步調查研究之後，他們發現那個時期同時也是冰川開始逐步覆蓋北半球的開始。

鬚鯨使用自己的龐然大口濾食鱗蝦和小魚。圖片版權：SilverbackFilms/BBC英國廣播公司

冰川融化生成的水流可以把鐵等營養成分帶進沿海水域，而帶有強烈季節性的會讓冷水從海底深處上升，把各種有機物質帶到海水表面。在這些生態效應共同作用下，特定時期和特定地點會有大量營養成分進入到海水，從而對海洋食物鏈形成了一種層疊效應。上升流周期

大群浮遊生物和鱗蝦聚集到一起，盡情享用這些營養物質。它們可以長成非常密集的一片，長達幾公裡，厚度也有 20 米以上。整個海洋成了鯨魚的大型 「隨你吃到飽」自助餐廳。

來自史丹福大學的比較生理學家、論文的另一位作者傑裡米·戈德博根（Jeremy Goldbogen）表示：「雖然很長時間以來，它們身體中一直存在用來濾食的部位，但直到海洋中出現這些大片的食物來源，才可以讓濾食變得如此高效。」

此時的鬚鯨可以一口吞下更多食物，讓它們體型變得越來越大。不過這還只是等式的一部分。

450 萬年前，鬚鯨開始朝著巨型身材演化。圖片版權：SilverbackFilms/BBC英國廣播公司

「到處都有的豐富食物並不會讓鯨魚變得龐大，」芝加哥大學演化生物學家、論文第一作者（Graham Slater）表示，「它們還必須被遠距離分隔開來。」格拉姆·斯萊特

由於鱗蝦和浮遊生物爆發式增長的生態循環是季節性出現的，斯萊特博士表示，鯨魚肯定會跟隨食物來源進行幾千公裡的遷徙。大型鯨魚的祖先擁有更大的食物儲備，更容易在長距離的季節性遷徙中生存下來，體型較小的鬚鯨則漸漸滅絕了。

斯萊特說，如果食物來源不是分布得這麼遙遠的話，鯨魚可能只會長到某個適應周圍環境的特定大小，不可能像我們今天看到的這麼龐大。

斯萊特博士還說：「一頭藍鯨進行遠距離移動時比小型鯨魚需要消耗的能量少得多。如果體型巨大，在需要長距離移動時確實會佔據很大的優勢。」

藍鯨是有史以來最為龐大的動物。圖片版權：SilverbackFilms/BBC 英國廣播公司

未參與研究的俄勒岡州立大學行為生態學家（Ari S. Friedlaender）表示，這項研究可以讓我們更加了解鯨魚變大的原因。阿里·弗裡德蘭德

「這個研究就是讓我們可以知道，這些鯨魚變得如此巨大，是由於海洋裡出現了至關重要的影響因素。」他說。

斯克裡普斯海洋研究所（Scripps Institution of Oceanography）的古生物學家（Richard Norris）稱這一研究「很有成效」，並表示它可以讓如今的科學家了解到海洋世界的歷史變遷。理察·諾裡斯

「當我們設想地球在遙遠的過去都是什麼模樣時，一千萬年前的鯨魚和我們現在看到的完全不是同一個類型，」 諾裡斯博士表示，「所以從某種意義上說，我們正好生活在這個可以見證海洋裡這些龐然大物威嚴的時期。」

翻譯 熊貓譯社 喬木

題圖來自 NOAA Photo Library

2017 THE NEW YORK TIMES

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