鲸的起源和演化过程
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鲸的起源和演化过程
姓名 杨从戎 专业 渔业 学号 1111091036
摘要 最近发现的一系列鲸的化石,鲸的演化路线大致是:由陆生为主的巴基鲸,经过水陆两栖的陆行鲸,
到基本水生但依然有发达肢体的原鲸,再到完全水生、后肢大为退化的矛齿鲸和龙王鲸,最后大概由矛齿
鲸演化出现代的齿鲸和须鲸,其间共经历了约5000万年的历史。
关键词 巴基鲸 陆行鲸 原鲸 矛齿鲸 龙王鲸 齿鲸和须鲸
与我们所熟知的生命由海洋向陆地进化不同,鲸类的进化史反其道而行之,由陆生向水
生演化。鲸类动物的祖先原是陆上用四肢行走的哺乳动物,经过几亿年的进化,最终形成我
们现在所熟知的鲸。然而,鲸类至今还保留着一些祖先的痕迹。在解剖学上:虽然后肢退化,
但尚有骨盆和股骨的残迹;尾巴退化成鳍,末端的皮肤左右向水平方向扩展,形成一对大的
尾叶;脊椎骨在狭长的尾干部逐渐变细,最后在进入尾鳍之前消失。在形态学上:虽然鲸的
形态和习性像鱼,但是鲸有心房和心室,温血,用肺呼吸,胎生,雌体有乳腺,用乳汁哺育
幼兽,等等,所有的这些都像是陆生哺乳动物。在现代的生物分类上,鲸也是作为哺乳动物
分类的,那么,这种海洋巨无霸到底是如何进化而来的呢?
1 巴基鲸
巴基鲸的完整骨骼发现于2001年,1米长左右,大小像狼,属于现已灭绝的一种偶蹄类
物种。它是科学家设想的鲸类最原始的祖先,生存于始新世的巴基斯坦,故此得名。科学家
肯定巴基鲸为鲸的祖先,是根据其化石的耳骨判定的[1]。鲸的外耳、听道和鼓膜已大大退化,
按理是听不到声音的;但它们对水中的波动却极其敏感,就是因为它们有1对由围耳骨和听
囊愈合而成的、呈贝壳状的听骨泡,而巴基鲸的耳骨也有类似结构。至于巴基鲸当时为什么
会进入水中,可能是为了获取食物以及躲避天敌的追捕[2],但巴基鲸的主要生活区域还是在
陆地上。
2 陆行鲸
当巴基鲸进化到陆行鲸(又名走鲸)时,它已经能同时适应水陆两种环境。1992年,在
巴基斯坦北部4800万年前的海洋岩石中,人们首次发现了陆行鲸的化石。成年陆行鲸长约4
米,它的脚很大,尾巴强而有力,显示了其游泳本领高强;可是它的腿骨结实,肘腕关节可
以活动,也透露了其具有能在陆地上行走的本领。科学家们猜测,陆行鲸像鳄鱼般猎食,潜
伏在浅水地区捕猎。同时对陆行鲸的牙齿中18O2含量的分析中发现,陆行鲸可以出入淡水及
海洋区域[3]。这表明陆行鲸已经进化出适应海水的渗透调节系统,这对完全海洋生活具有重
要意义。
3 原鲸
当鲸类演化到原鲸时,它已经能完全生活在水中了。但是还是会偶尔光顾陆地。科学家
通过化石还原其强壮的后肢,进而作出了这种猜测。原鲸长约3米,主要生活在离海岸线数
百公里的水域,习性类似如今的海狮,不会向深海内海移动,只是在海滩和近海附近活动[4]。
这种动物有长而精巧的脚,后脚可能还有蹼。骶骨结合不紧密,使低位椎骨能够灵活地驱动
尾巴运动。这些特征使它能利用后肢的脚蹊,结合尾巴的推动,在海面上作狗刨式的游泳[5]。
与原始的鲸不同的是,原鲸已经完全可以听到水中的声音,而且鼻孔也从位于口鼻部的前端
逐渐移至头顶上,形成了类似现代鲸的呼吸孔。
4 龙王鲸和矛齿鲸
大约在3500万年前,原鲸向龙王鲸和矛齿鲸两个方向进化。龙王鲸最长可达20米,而矛
齿鲸长约5米。这两种生物已经完全适应了水中的生活,尾部出现了类似鳍的器官,帮助它
在水中快速前行,但同时仍保留了祖先的后腿状的结构。最后,大概在3000多万年前的始新
世晚期和渐新世早期,由矛齿鲸衍生出了现代的齿鲸和须鲸类,直至发展出现生的约有90
种之多的鲸目动物[6]。
5 须鲸和齿鲸
齿鲸和须鲸是现代鲸鱼的两大亚目,齿鲸亚目是指有齿的鲸类,如抹香鲸、逆戟鲸等;
须鲸亚目是指通过生长在嘴内的折角形齿片(胡须)来过滤水中的食物的鲸,这些折角形的
齿片就代替了牙齿,蓝鲸就是最常见的须鲸[7-8]。
参考文献
[1] 环宇.进化史12个最具代表物种.开心趣味百科,2009,(7):13-16
[2] 王小波.鲸的祖先为何迁入海洋.化石,2001,(1):14-17
[3] 王永生,KateWong.海洋哺乳动物巨无霸.科学(中文版),2002,(8):48-57
[4] 谭飞飞.关于鲸鱼进化的故事.科学之友(上旬),2011,(1):64-65
[5] 彭奕欣.鲸的起源与演化.生物学通报,2003,(1):1-4
[6] 曹夫.它们从陆地走向海洋.科学之友(上旬), 2003,(7):22-23
[7] 清玉.最大的海洋生物—蓝鲸.知识就是力量,2004,(3):24-25
[8] 奥巴瑞.大洋中最凶猛的动物,甘肃科技纵横,2004,(5):4