古近紀,生物專欄:鯨類進化史

2020-12-05 博物LEGO扈興為fu

鯨類重返海洋,是哺乳動物最偉大的進化奇蹟之一。所幸他們一路都留下了充足的化石證據。20世紀八九十年代,科學家還通過DNA測檢發現鯨類現存最親近的親戚是偶蹄類動物,尤其是河馬。不過經歷至少5000萬年前之前就和他們分了家,走上了自己的路。

鯨魚重返海洋的起源:

鯨類遠祖的家園位於今天巴基斯坦和印度的沙漠裡——大約5000萬年前,這裡還是古地中海的海岸。溫暖而富饒的海灘,引來了一群狐狸大小的雜食動物,他們就是鯨類的遠祖。

海邊的潮起潮落,練就了這些小獸的水性。在水中選擇了最高效的遊泳方式——四肢緊貼體側,由尾巴、身體上下彎曲產生推力,為了在水下聽得清楚,他們的內耳與頭骨分離,用下頜接受聲音,正是這個不起眼的改變奠定了鯨類家族的偉大曆程。

鯨類進化主要歷程

印多霍斯獸:5000萬年前

體長一米,已知最早的鯨類遠祖之一跟當時的原始偶蹄類很相似。

圖片來自博物。

巴基鯨:4900萬年前

體長1.5米,早期四足鯨類,仍是陸生獸的體態,但耳骨已經初步具備了鯨的特徵。

圖片來自博物。

遊走鯨:4780萬年前

體長兩米。半水棲的早期四足鯨類,腦袋笨重,四肢粗短,尾巴強壯,能像水獺、鱷魚一樣在水中捕食。

遊走鯨

羅德侯鯨:4600萬年前

體長三米,從兩棲到純水棲的過渡類型,脊椎尾椎強壯有力,四肢短小,遊泳自如,而上岸困難。

圖片來自博物。

龍王鯨:4000萬年前

體長15~20米。最早完全水棲的鯨類之一,身材遠比現代鯨細長。後肢還沒完全退化,沒有回聲定位能力和鯨脂層。

龍王鯨復原概念圖。

簡君鯨:2500萬年前

體長3.5米,已知最早的鬚鯨之一,和後代不同,早期鬚鯨是口中有牙,身形靈活的掠食者。

圖片來自博物。

利維坦鯨:1300萬年前

體長17米,抹香鯨的同族前輩牙齒更發達,生態角色可能類似超大號的虎鯨,史上最強鯨類的有力候選。

利維坦鯨骨骼。

真正的下海:

自從白堊紀末的大滅絕以來,海洋已經太久沒有大型生物了,下海捉魚的鯨類正好補了這個空缺,在食物豐富的海洋裡,他們只用了數百年就演化出了好幾米長的大型生物,頭顱和身軀變為細長的流線型,四肢變得扁平的鰭狀肢,與此同時鯨類的水下聽力、平衡能力,以及至關重要的鹽分過濾能力也逐漸完善。

距今約4000萬年前首批定居海洋的鯨類終於出現,15米長的龍王鯨和5米長的矛齒鯨他們已經有了魚形的身體,但還不能潛入深海或者遠洋遷徙,只能在淺海活動之後,幾百萬年裡隨著古地中海因大陸漂移而閉合消失,這些古鯨家族的末裔默然退場。

兩條道路,兩個家族:

經歷了這次重創,倖存的鯨類選擇了兩條不同的生存道路,分成了兩大家族:齒鯨和鬚鯨。

齒鯨家族堅守主先的掠食傳統,為了更高效地尋找獵物,它們演化出了回聲定位的能力,甚至不惜犧牲一個鼻孔,距今2300萬至1200萬年前,齒鯨中的抹香鯨科開始稱霸,出現了多種巨型掠食鯨類。後來抹香精,專攻深海,以虎鯨領頭的海豚科異軍突起佔據了淺海的食物鏈頂端。

鬚鯨家族早期也走掠食路線,但後來他們發現了更穩定的食物來源——個體微小,但數以億計的浮遊動物和群遊小魚。他們口中生出了過濾用的鯨鬚代替了牙齒,一張一閉就是滿嘴蛋白質,以餵飽越發龐大的身軀。

另類的鯨:

一角鯨:

一角鯨生活在北極海域,跟海洋館常見的白鯨是近親,都有圓頭圓腦的身材,區別除了一身斑點 ,更醒目的是雄性的「角」。但並不是角,而是一顆牙(雖然是常識,但還是有必要說一下)。這一顆牙長度可達1.5~3.1米,像麻花一樣擰成螺旋狀,內部中空。在中世紀,經常有人拿這種長牙冒充獨角獸的角。順帶一提,在科幻之父凡爾納的《海底兩萬裡》中,尼摩船長的艦艇曾被各國當成巨鯨追捕 ,主角阿龍納斯教授也成錯認為一頭巨型一角鯨。

雖然說一角鯨是「齒鯨」,但他們總共只在上和有兩顆牙,雄性的長牙長在左邊刺破嘴唇而出,雌性的牙齒則終生隱藏於上頜,不過也有極少數,長出一顆長牙的雌性一角鯨以及長出兩顆長牙的雄鯨。不論雌雄,他們吃東西都不用牙齒,而是直接吸進嘴裡囫圇吞下。

現代研究表明,一角鯨的長牙中含有豐富的神經,能幫助感知周圍海水鹽度等環境變化,長牙的結構還能增強回聲定位能力,近年還有人拍攝到雄性一角鯨用長牙抽打魚群,擊傷小魚。但長牙完全沒有破開冰層防禦自衛和打架的能力。此外,長牙也可以吸引雌鯨。

小抹香鯨和侏儒抹香鯨:

抹香鯨的遠親,只是這兩位的祖先早在2000萬年前就分出去了,另成了一個小抹香鯨科。

小抹香鯨和侏儒抹香鯨,的確夠「小」夠「侏」。跟最標準的海豚——瓶鼻海豚一個級別。小抹香鯨體長2.6~4米,體重300~420公斤;侏儒抹香鯨長2.1~2.7米,體重不超過270公斤不過這些數據主要來自岸邊,擱淺的個體捕獲記錄很少。

這兩種小型齒鯨與抹香鯨的習性一樣,玩深潛吃魷魚,大腦袋裡也有將近一半的是鯨腦油。

活動範圍比抹香鯨更接近海岸,由於個頭比抹香鯨小的很多,又不像海豚那樣上蹦下跳,所以不太容易遇見。目前可以確定的是這兩種小鯨,如果受到驚嚇,會從腸道中排出大量棕紅色液體,像烏賊噴墨一樣迷惑掠食者。

圖片來自博物。

喙鯨類:

小抹香鯨和侏儒抹香鯨固然神秘,但比起喙鯨家族還是小巫見大巫。在動物圖冊和紀錄片裡很少有喙鯨的身影,曝光率超低。然而喙鯨科是僅次於海豚科的鯨類第二大家族。已知物種多達22個,佔據全部鯨類的1/4。其中貝氏喙鯨是現存的第二大齒鯨,13米長15噸重的體型比虎鯨要大出好幾圈,柯氏喙鯨則創下過2992米深,137分鐘的潛水記錄,超過了抹香鯨的已知數據。但出現在種類名冊上面的幾種,只見過少數擱淺身亡或是被衝上岸的死屍,甚至只有幾個頭骨。從來沒有見過活體,甚至有可能滅絕了。哪怕是目擊記錄相對較多的幾種,給他們在海上拍張照片、辨認種類,也絕非易事。

他們的嘴巴結構與抹香精異曲同工,適合捕食深海中的烏賊魷魚等頭足類部分種類的雄鯨下頜長有2~4顆牙齒,不是用來捕獵,而只是用來求偶打鬥,成年雄鯨身上東一道西一道的劃痕就是證明,如果只看身體輪廓,喙鯨類和海豚十分相似,但喙鯨科是齒鯨中一個古老的分支,跟海豚科的血緣關係相當遠。

圖片來自博物。

大村鯨:

比起種類、繁多大小不一的齒鯨,巨獸輩出的鬚鯨家族似乎沒什麼花樣,然而2003年科學家卻定名了一個新物種:大村鯨。

大村鯨又名為角島鯨是人類發現最晚了解最少的鬚鯨,直到20世紀70年代才被發現,而且長期被誤認為是另一種鬚鯨——布氏鯨。直到20世紀末,幾位日本學者通過外部形態,骨骼特徵和線粒體DNA分析等一票手段才終於確認這是個新物種。「大村」是為了紀念日本著名鯨類學者大村秀雄。

論體型,大村鯨在鬚鯨裡只能算中小號,成年個體長9~11.5米重10噸左右,他們身體左右兩側花紋不對稱,左邊深右邊淺就連左側,前端的京喜都顏色發白,目前為止人們只知道大村鯨分布在印度洋和太平洋西部的熱帶亞熱帶海域,包括中國沿海。

鬚鯨科成員一般以磷蝦為主食,布氏鯨主要吃沙丁魚,然而2016年一項研究表明大村鯨的口味兒與親戚們大不相同。他們向露脊鯨一樣,以橈足類等小型浮遊動物為食。不僅如此,大村鯨不像大部分鬚鯨那樣在熱帶寒帶海域之間來回遷徙,而是長期在熱帶海域逗留,要知道熱帶海域雖然溫暖,但由于洋流原因浮遊生物非常稀少,尤其外海簡直是藍色沙漠,對於大村鯨是如何在這種環境生存下來,目前還是個謎。

圖片來自博物。

直到人類時代,鯨類家族仍然處於上升期,如果我們不去幹涉,鯨類還將創造更加輝煌的海洋傳奇。

全文終,謝謝觀賞,求三連。

本文參考了中國國家地理博物,2017年總第164期08月刊。支持博物!

材料編輯組:博物LEGO扈興為fu和爪子、一把滑稽。

糾正組:一把滑稽和爪子

配圖組:博物LEGO扈興為fu和一把滑稽

發布組:博物LEGO扈興為fu和爪子

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