「鯨魚」是如何從陸地四肢動物「下海」進化而來的?

2020-12-04 科學獵奇

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。因為從進化的角度看,所有的鯨目成員最早的祖先都是由陸地上的「四肢動物」進化而來的。那麼從陸地到海洋,鯨的祖先是如何「下海」的呢?我們簡單地來探討一下這個問題。

哺乳動物的崛起

鯨是哺乳動物的一種,而地球上已發現的最早的哺乳動物早在三疊紀末期(距今約2.25億年前)就已經出現了,其中最具代表性的就是中國錐齒獸。但是由於早期的哺乳動物比恐龍出現的時間(距今約2.3億年前)要晚500多萬年,而正是這關鍵的500多萬年,讓恐龍佔據了「霸主」地位,早期的哺乳動物只能以小小的體型(錐齒獸的體長僅10公分左右)吃著蟲子生存。

終於熬到了距今約6500萬年前,佔據了地球主要生態位的恐龍終於滅絕了。早期哺乳動物們長舒了一口氣,剛要準備發力,突然發現,鳥類和爬行動物已經佔據了陸地上的主要生態位,比如身高2米的恐怖鳥、加斯頓鳥以及鋸齒鱷類、泰坦巨蟒等等,這又把哺乳動物剛燃起的鬥志澆滅了。

▲不會飛,但非常兇猛的恐怖鳥

但是,總是這麼憋屈的活著也不是辦法,所以,早期的哺乳動物們也在慢慢地進化著。這一點從與鋸齒鱷類同時期的哺乳動物化石多樣性就能看出了。在距今約5900萬年前,幾種體型比原始哺乳動物大很多的哺乳動物出現在了北美和亞洲大陸上,它們就是有著3米體長、500公斤體重的冠齒獸以及體長超過4米、體重過噸的戈壁獸。這預示著,哺乳動物開始嶄露頭角,並且以龐大的體型佔據了一部分的生態位。

▲冠齒獸的復原圖

鯨的祖先

隨著早期哺乳動物的逐漸壯大,一部分生活在海洋附近的哺乳動物不滿足於陸地的生活,正所謂「靠山吃山靠水吃水」,所以到了距今約5000多萬年前,一種陸地上的哺乳動物率先下海了,它就是巴基斯坦古鯨。巴基斯坦古鯨是已知最古老的鯨類,也是陸地哺乳動物向鯨類進化的第一個階段。從已發現的化石看,巴基斯坦古鯨的體型與現在的狼差不多,不過它的尾巴可比狼尾巴要長多了,而且它的頭部也比較的細長,並且身上還有少量的毛髮覆蓋。

巴基斯古鯨被認為是最早的鯨類有兩個主要的原因:第一就是它們的化石都是在近海邊發現的;第二巴基斯坦古鯨的耳骨位置以及結構與現在的鯨類非常接近,並且它的臼齒上的小齒排列也與現存的鯨類是一樣的,而這種排列和構造是鯨類獨有的。

從巴基斯坦鯨第一次下水並成功捕獲到魚後,它們就嘗到了甜頭。由於當時近海並沒有大型的食肉動物威脅,而且也很少有其他的動物與之競爭,所以,近海成為了巴基斯坦鯨的「天堂」。就這樣,為了更好地適應水下的環境,巴基斯坦鯨也在不斷的進化。到了距今約4900萬年年,遊走鯨出現了,它同樣也是生活在巴基斯坦,與巴基斯坦鯨不同的是,此時的遊走鯨體型已經明顯大了很多(體長在3-4米左右),而且它的頭部也明顯比巴基鯨大很多並且吻部更加的突出,這一特徵有點像現存的鱷魚,最主要的是遊走鯨的四肢已經進化為更適合水中遊走的長槳狀。這代表,遊走鯨更能夠適應水中的生活了。

上圖為巴基鯨與遊走鯨的復原圖(PS:遊走鯨有名陸行鯨)

之後,過了約300萬年,一種與以上兩種鯨類完全不同的鯨進化出來了,它就是洛德鯨。從形態上看,洛德鯨雖然還有明顯的四肢,但是它的四肢的腳已經高度異化,比較的大且扁平,因此在水中能夠像蹼一樣輔助遊泳了,而且它的尾巴已經分叉,與現存鯨類的尾巴高度相似了。

也就是說,到了距今約4600萬年前,原始的鯨類已經能夠完全適應海洋中的生活了。由於世界上的海洋都是相通的,所以,已經能夠完全適應海洋生活的原始鯨類開始向各個大洋遷徙,在不同的環境下,演化出了多種多樣的鯨,最終形成了完整的鯨目。

總結

現存的鯨是最早是有由生活在巴基斯坦海洋附近的陸生四足行走的哺乳動物進化而來的,它們先後經歷了,偶爾下水到半陸地半海洋再到幾乎完全海洋,最終形成了現在的鯨目家族。

而鯨類最早的祖先之所以有了之後的故事,有兩個原因:第一是與大海比鄰而居,第二就是淺海區食物豐富且缺少競爭。

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