“鲸鱼、海豚”到底是如何从“陆地四肢动物”下海进化而来?

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首先,纠正一下哈,鲸鱼是鲸目下所有动物的总称,而海豚属于鲸目海豚科,所以,海豚也是鲸鱼的一种。现存的所有物种都有着漫长的进化史,甚至大多数现存物种的形态已经与祖先截然不同,比如我们人类的祖先就是四足行走的古猿、猫科动物的祖先是一种仅有老鼠大小的小型动物等等。当然,鲸鱼作为一种古老的海洋哺乳动物,它们与祖先的形态也已经大相径庭。因为从进化的角度看,所有的鲸目成员最早的祖先都是由陆地上的“四肢动物”进化而来的。那么从陆地到海洋,鲸的祖先是如何“下海”的呢?我们简单的来探讨一下这个问题。

哺乳动物的崛起

鲸是哺乳动物的一种,而地球上已发现的最早的哺乳动物早在三叠纪末期(距今约2.25亿年前)就已经出现了,其中最具代表性的就是中国锥齿兽。但是由于早期的哺乳动物比恐龙出现的时间(距今约2.3亿年前)要晚500多万年,而正是这关键的500多万年,让恐龙占据了“霸主”地位,早期的哺乳动物只能以小小的体型(锥齿兽的体长仅10公分左右)吃着虫子生存。

终于熬到了距今约6500万年前,占据了地球主要生态位的恐龙终于灭绝了。早期哺乳动物们长舒了一口气,刚要准备发力,突然发现,鸟类和爬行动物已经占据了陆地上的主要生态位,比如身高2米的恐怖鸟、加斯顿鸟以及锯齿鳄类、泰坦巨蟒等等,这又把哺乳动物刚燃起的斗志浇灭了。

不会飞,但非常凶猛的肉食性动物:恐怖鸟

但是,总是这么憋屈的活着也不是办法,所以,早期的哺乳动物们也在慢慢的进化着。这一点从与锯齿鳄类同时期的哺乳动物化石多样性就能看出了。在距今约5900万年前,几种体型比原始哺乳动物大很多的哺乳动物出现在了北美和亚洲大陆上,它们就是有着3米体长、500公斤体重的冠齿兽以及体长超过4米、体重过吨的戈壁兽。这预示着,哺乳动物开始崭露头角,并且以庞大的体型占据了一部分的生态位。

冠齿兽的复原图

鲸的祖先

随着早期哺乳动物的逐渐壮大,一部分生活在海洋附近的哺乳动物不满足于陆地的生活,正所谓“靠山吃山靠水吃水”,所以到了距今约5000多万年前,一种陆地上的哺乳动物率先下海了,它就是巴基斯坦古鲸。巴基斯坦古鲸是已知最古老的鲸类,也是陆地哺乳动物向鲸类进化的第一个阶段。从已发现的化石看,巴基斯坦古鲸的体型与现在的狼差不多,不过它的尾巴可比狼尾巴要长多了,而且它的头部也比较的细长,并且身上还有少量的毛发覆盖。

巴基斯古鲸被认为是最早的鲸类有两个主要的原因:第一就是它们的化石都是在近海边发现的;第二巴基斯坦古鲸的耳骨位置以及结构与现在的鲸类非常接近,并且它的臼齿上的小齿排列也与现存的鲸类是一样的,而这种排列和构造是鲸类独有的。

从巴基斯坦鲸第一次下水并成功捕获到鱼后,它们就尝到了甜头。由于当时近海并没有大型的食肉动物威胁,而且也很少有其他的动物与之竞争,所以,近海成为了巴基斯坦鲸的“天堂”。就这样,为了更好的适应水下的环境,巴基斯坦鲸也在不断的进化。到了距今约4900万年年,游走鲸出现了,它同样也是生活在巴基斯坦,与巴基斯坦鲸不同的是,此时的游走鲸体型已经明显大了很多(体长在3-4米左右),而且它的头部也明显比巴基鲸大很多并且吻部更加的突出,这一特征有点像现存的鳄鱼,最主要的是游走鲸的四肢已经进化为更适合水中游走的长桨状。这代表,游走鲸更能够适应水中的生活了。

上图为巴基鲸与游走鲸的复原图(PS:游走鲸有名陆行鲸)

之后,过了约300万年,一种与以上两种鲸类完全不同的鲸进化出来了,它就是洛德鲸。从形态上看,洛德鲸虽然还有明显的四肢,但是它的四肢的脚已经高度异化,比较的大且扁平,因此在水中能够像蹼一样辅助游泳了,而且它的尾巴已经分叉,与现存鲸类的尾巴高度相似了。

也就是说,到了距今约4600万年前,原始的鲸类已经能够完全适应海洋中的生活了。由于世界上的海洋都是相通的,所以,已经能够完全适应海洋生活的原始鲸类开始向各个大洋迁徙,在不同的环境下,演化出了多种多样的鲸,最终形成了完整的鲸目。

总结

现存的鲸是最早是有由生活在巴基斯坦海洋附近的陆生四足行走的哺乳动物进化而来的,它们先后经历了,偶尔下水到半陆地半海洋再到几乎完全海洋,最终形成了现在的鲸目家族。

而鲸类最早的祖先之所以有了之后的故事,有两个原因:第一是与大海比邻而居,第二就是浅海区食物丰富且缺少竞争。

“鲸鱼、海豚”到底是如何从“陆地四肢动物”下海进化而来?

尽管我本人也不太相信,但确实是真的。一说到鲸鱼、海豚的进化,我会先想到河马。虽然河马并不是鲸豚类的祖先,但河马和鲸豚是亲缘最亲近的兄弟,它们有共同的祖先,如今一个分支统治着大海,另一个分支连尼罗鳄都忌惮三分。这么想来鲸豚类的祖先生活在陆地是似乎比较容易接受了。闲话少说,下面我们进入正题,讲讲鲸鱼到底是怎么回事。

鲸鱼消失的双腿

河马的叫法源于古希腊,早期自然历史学家透过大臼齿样式的相似性将河马与猪分类为同一群。然而诸多证据,包括血液蛋白质、分子系统发生学、DNA与化石纪录,都显示河马现存关系亲缘最近的类群为鲸豚类,而河马是一个不折不扣的半水生动物,源于偶蹄目。

偶蹄目在哺乳纲下,顾名思义脚趾都是偶数,如两个或者四个。我吃的,身边看的很多都属于偶蹄目,例如牛、羊、猪,还有不常看到的骆驼、各种鹿和羚羊,而鲸鱼也属于这个目。

很多人会有疑问,鲸鱼不是鱼吗?实际上,鲸鱼还真不是鱼,它是哺乳动物。从生理解剖学上,鲸鱼具备哺乳动物的一切特征,恒温、哺乳、胎生、肺呼吸、表面有毛。

图:鲸鱼的毛

另一个疑问是鲸鱼压根没有“蹄”,更别说是偶蹄目,还是奇蹄目(马、犀牛)。把鲸鱼归于偶蹄目是因为鲸鱼是从有脚趾的有蹄类动物进化而来的,因此现代分类学常将两者结合在一起,成为鲸偶蹄目(Cetartiodactyla)。

科学家之所以那么确认鲸鱼来源于陆地主要来自于这几个方面:化石记录,解剖学,胚胎学,以及与其他哺乳动物从陆生到半水生和海洋物种进化的比较。

图:陆地上的鲸鱼祖先——走鲸,半水生哺乳动物(效果图)

要说我们一眼就能看出来的最明显的差别就是如果鲸鱼真的是从陆地祖先演化而来,那么它的爪子和四肢哪去了?这也是古生物学家最想知道的,好在化石所形成的进化链条都被我们找到了。

5000万年前,一只类似水獭的动物,它是偶蹄目的祖先。

几百万年后,它进化成一条看起来像海豹的鲸鱼,四肢开始退化,尾巴更坚固,耳朵更像鲸鱼,同时还拥有陆生哺乳动物的脊椎,退化的四肢可知它已经进入水中。

接着一群小鲸鱼的形态出现了,它们还有四肢,并且是胎生,但脊椎松散,鼻孔在鼻子的中部,骨盆较小。

接着完全水生的早起鲸鱼出现了,它们仍然残留着肢体,宽阔的后齿,小脑袋,并且没有像现代鲸鱼那样可伸缩的头骨。

复原过程大概是下面的效果:

除了这些骨架的顺序,还有特征从古至今贯穿始终,目前还保留着的骨盆带。

现代鲸鱼仍然存在退化的骨盆带,在博物馆中,任何一个完整的鲸鱼骨架(包括海豚)都可以看到。骨盆带的作用是将后腿连接到中轴骨骼上。这个骨盆带意味着它曾经是有后腿的。

科学家发现在现代鲸鱼胎儿的早期发育过程中后腿还会出现,也就是说在如今鲸鱼的遗传“程序”中,还有后腿的“编码”,只不过在出生之前,它们会被身体吸收掉。不过,也有一些个例,就像有的人出生时会发生所谓的“返祖现象”,长出尾巴。在捕获鲸鱼的船只记录中,曾经捕获过长出长达1.2米后腿的鲸鱼,其中包括了典型的陆生哺乳动物的股骨,胫骨和腓骨。

鲸鱼演化的镜子

除了分子生物技术、DNA之外,我们可以充现有的水生与半水生物种中发现一些痕迹。

海豹和海狮(食肉目,鳍足纲动物)的生活方式与早期的原始鲸类动物相似,它们生活在岸上,但为了觅食和安全要到水里去,后腿开始退化。

图:儒艮的骨架

在哺乳动物进化的另一个分支中,海牛和儒艮比海豹走得更远,像鲸类一样,放弃陆地生活,把水作为它们永久的家园。海牛身上的手指虽然对它们没有用处,但却和陆地四足动物相似,证明了它们源于陆地的祖先。

鲸鱼的祖先就和他们一样一步一步走向了海洋演变成了鲸鱼。

“鲸鱼、海豚”到底是如何从“陆地四肢动物”下海进化而来?

谢谢!现如今我们对很多动物的起源尚处探索之中。谢谢!

“鲸鱼、海豚”到底是如何从“陆地四肢动物”下海进化而来?

事实上,并无证据说它们是从陆地上“进化”来的!所谓的“陆地鲸”,“走鲸”,并无可靠化石证据,只是依靠零散的化石拼凑来的想象。

“鲸鱼、海豚”到底是如何从“陆地四肢动物”下海进化而来?

谢谢师友邀请!!生物学者更好回答。

“鲸鱼、海豚”到底是如何从“陆地四肢动物”下海进化而来?

不懂

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