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

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進化，而是逆行倒施從陸地轉向了海洋，卻奇蹟般地演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。