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鲸鱼的祖先是“鹿”?

 露梁小筑 2018-09-09
据美国国家地理杂志12月20日报道,地球上最大的动物鲸的远古祖先一直是科学家们的未解之谜,近期一项最新研究显示,鲸的远古祖先竟是一种像鹿的小型哺乳动物,最初适应陆地生活,后来为了躲避史前陆地掠食动物的攻击跳入河水逐渐适应了水栖环境。这种像鹿的半水栖动物可追溯至4800万年前,生活在现今的亚洲南部,它的体型与现代浣熊差不多,现被科学家命名为“印多霍斯”(Indohyus)。
 

“印多霍斯”属于大型哺乳动物偶蹄类,此类动物还包括猪、羊、河马和长颈鹿。近期,几项关于这种远古物种的化石研究分析显示,偶蹄类哺乳动物是鲸的远古祖先,河马与鲸具有一定的亲缘关系。但是河马的进化史并不完善,在3500万年前鲸与其陆地祖先进化分离时都未曾有河马相关的化石进行纪录,在进化链形成一个空缺。目前,由东北俄亥俄州大学医学和制药学院的古生物学家汉斯·塞维森带领的一支研究小组对数百块“印多霍斯”骨骼化石进行了深入研究,这些骨骼化石都挖掘自印度克什米尔的泥岩区。
 
这种远古哺乳动物的耳骨揭示了它与鲸之间的血缘关系
塞维森说,“我认为这种远古哺乳动物是群居生活,这一点可以从同一地点大批发现骨骼化石可以证实,它们当时大批死亡,然后被冲入河水中最终沉积在河底的泥沙之中。”经过深入分析,研究小组惊奇地发现它属于远古偶蹄类哺乳动物,正是科学家长期以来一直寻找的鲸进化历程中的“缺少环节”,目前,科学家将这项研究报告发表在12月20日出版的《自然》杂志上。
 
印多霍斯骨骼结构 ,“沙囊”骨骼可在水底行走

研究小组指出,特别值得关注的是,这种远古哺乳动物的头骨和耳骨显示出它与鲸具有直接的亲缘关系,应当是鲸数千万年前的远古祖先。塞维森称,这项发现非常令人惊奇,首次提出鲸的祖先是貌似小鹿的一种哺乳动物,它的体型大小如同现今的浣熊。  
虽然从外形特征来看,该动物属于陆地哺乳动物,但是依据其骨骼结构能发现它属于半水栖物种,它的肢骨有一个厚而密集的外部骨质层,这在现今像河马等水栖动物中十分常见,这种骨骼结构被称为“沙囊”。塞维森解释说,“这种肢骨结构对半水栖动物非常重要,它就像沙囊一样,能够潜入水下在河底行走,进行调节之后又可以漂浮在水面上。” 
 

此外,依据对牙齿的同位素化学成份比率分析,可显示这种动物经常在饮水时进食,同时,牙齿的化学分析表明它属于食草类动物,而在此之前科学家们普遍认为鲸的早期祖先是在水中追逐鱼类以此为食。塞维森强调称,很明显它们进入河水中适应水生环境并不是为了寻找水生食物,最好的解释理由是这种食草性格温顺的动物是为了躲避陆地掠食动物的攻击才跳进河水中的。具有类似特征的动物现今仍存在着,像非洲鼠鹿,它们主要生活在热带森林的陆地,当遇到危险时就会跳入水中躲避攻击。
然而,这项最新研究仍不能让密歇根州大学古生物学家菲利普·吉格瑞彻对鲸远古早期进化解释完全信服,他指出,证实“印多霍斯”是鲸的远古祖先的至关重要证据是覆盖它中耳的耳骨完整分析结果。塞维森和研究小组声称这种耳骨结构一侧比另一侧厚,属于鲸的特征。但是非常令人惊奇的是,这种动物所表现出的陆地哺乳动物特征要更多一些。如果耳骨是“绝对的关键特征”,而我在这项研究中却并未看到关于耳骨横截面、电脑X射线断层摄影扫描等相关的数据资料。 
吉格瑞指出,一些科学家认为“印多霍斯”可能是鲸远古时期的近亲之一,其特征与鲸十分接近。他们之前曾表示一种叫做“anthracotheres”的远古哺乳动物,与早期水栖鲸具有共同的祖先,它们共同的祖先是从6000万年前出现进化分支,anthracotheres经过进化形成了数十个物种,但保留至今的只有河马。河马与鲸具有一定的亲缘关系。Anthracotheres这种远古动物骨骼首次发现于欧洲沼泽煤泥沉积层中,又被称为“炭兽”。 

塞威森教授称:“从动物外表特征来看,它一点不像鲸。但从解剖特征来看,它太像鲸了。

它的体形大约跟狐狸相仿,从头到尾长约1米;尽管现在只发现了这种动物的骨骼,但其头部看起来很像一只大老鼠,全身长着细密的短毛;它们有四条腿,而且蹄子与鹿一样都是偶蹄;科学家们在一个地点发现了不下于50具骨骼化石,这说明这种生物可能是群居的;尽管“印多霍斯”体形很小,但作为它的一种后裔,蓝鲸曾是地球上最大的生物,体长37米,重达200多吨。

“印多霍斯”与鲸相关的关键之处就是其加厚的耳骨,此耳骨只在鲸类动物中发现。研究小组发现,这种耳骨结构一侧比另一侧厚,属于鲸的特征;另外,“印多霍斯”的肢骨厚而沉重,与河马的相似。这表明“印多霍斯”属于涉水类动物,沉重的骨骼可以帮助它防止漂浮和对抗水流。

塞威森说:“最早的鲸长得一点不像现在的鲸,倒像猪和狗,介于二者之间。4千万前,它们失去了腿,但仍在陆地上行走。”在塞威森看来,“印多霍斯”最像现代的非洲鼠鹿,而不像非洲河马。“当它遇到危险时,可能就往水里逃生。”

填补鲸与陆生哺乳动物之间空白

“印多霍斯”的存在标志着,当一些哺乳动物在进化成我们今天已知的巨型海洋生物之前,他们可以在陆地上自由游荡,而且可以长时间呆在湖水、河流或者海洋中。而“印多霍斯”在水中花费的时间可能更多。

海洋中的生命进化,第一只爬出海洋的动物大约在3.65亿年前;哺乳动物大约出现在2亿年前,但是直到6500万年前,恐龙灭绝后,哺乳动物才繁盛起来。可是,没有人知道为什么一些哺乳动物重新返回水中。有的可能是为了逃避天敌,而有些可能为了寻找更好的食物。当它们在水中呆了足够长时间后,它们的腿进化成鳍状肢,而它们的鼻子进化成喷水孔。

塞威森教授一直在研究鲸鱼起源,1994年,他的研究小组发现了第一头两栖鲸鱼——走鲸;2001年,他又发现了已知最古老的鲸鱼——巴基鲸。现在他又发现鲸类动物可能是约5千万年前由偶蹄动物进化而来的,从而填补了鲸与陆生哺乳动物间的进化空白。

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