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海洋巨兽——鲸类的四足祖先们

 百科小全藏书阁 2020-08-14

中始新世(约42.6 Ma)原鲸Peregocetus pacificus 在陆地和水中活动的复原图

现代的鲸类是地球上最大的哺乳动物,是当之无愧的海洋霸主。然而在5000多万年前,鲸类的祖先只不过狼那么大,能够在陆地上四足奔跑。

最近,据英国《每日邮报》报道,科学家在秘鲁的海岸的海洋沉积物中发现了一种新的四足鲸类化石,该化石身长4米,有蹄足和类似水獭的特征。

科学家将其命名为Peregocetus pacificus,意为“抵达太平洋的旅行鲸”。

这次发现的原鲸(Peregocetus pacificus),并不是人们第一次找到四足鲸类的证据。因为在过去几十年中,科学家已经发现了几种早期四足鲸类的化石。

但这次的发现,关键之处在于填补了鲸类演化史中重要的一环,有助于揭示它们从陆地到海洋的演化,和如何一路迁徙直至遍布世界各地。

【四条腿的鲸】

我们现在所说的鲸类动物,实际上包含了鲸和海豚。远古的鲸,体型比现代的鲸要小得多。其中最古老的成员是巴基鲸(Pakicetidae),它的三个属都被发现于巴基斯坦的卡拉奇塔山脉。

巴基鲸的大小和狼差不多,有着长尾巴和瘦长的四肢,生活在接近淡水的环境中,代表了陆生偶蹄类向水生鲸类演化的第一步。或许是因为它们和现代的鲸差异实在太大,最初的命名者们将其归类为中爪兽目(Mesonychid,一类和狼相似的远古食肉动物),这一分类过了近半个世纪才得到修正。

据研究推测,它游泳的样子也与狗子相似。下图是巴基鲸游泳复原图

比巴基鲸略晚的游走鲸(Ambulocetidae)包含陆行鲸、甘达克鲸和喜马拉雅鲸3个属。它们更加适应水中的生活,化石证据显示它们尾部可能有着强壮的肌肉,和今天的水獭相似。游走鲸的化石在巴基斯坦附近发现,这个地带在始新世期间是欧洲大森林的边缘。可能更适应海水环境。

早期鲸类很可能在水中觅食,在岸上休息。科学家认为,从雷明顿鲸(Remingtonocetidae)的时期开始,鲸的骨盆带(pelvic girdle)变得更加灵活,能够做出更大幅度的弯曲和伸展动作。与此同时,它们的尾巴变得更强壮、扁平,接近今天水獭尾巴的形状。这些形态的改变都体现出对水中生活的适应。

接下来,鲸的家族迎来了一大批新成员——原鲸(Protocetidae),包括三个亚科,分别是:Protocetinae,Makaracetinae和Georgiacetinae,约 20 个属。

和祖先们相比,原鲸的眼眶更大,两眼之间距离更宽,不同的属头骨形状差异较大。它们还保留有发育良好的后肢。大部分依然能够在陆地上行走,但是有一部分成员尽管长有四肢,但是腰带和后肢已经无法承受身体的重量,所以只能呆在海洋之中。

2011年,一个由来自秘鲁、法国、意大利、荷兰和比利时的科研人员组成的团队发现了它,被保存在距今 4000 多万年(始新世中期)的海洋沉积物中。

化石研究显示,这头鲸保留了在陆地上活动的能力,同时也是一个游泳好手。它体长 4 米(包含尾部),臀部和四肢形态表明它可以在陆地上行走;而尾巴和足的解剖特征,包括长而有蹼的附肢,都和现生的水獭、海獭相似。

到始新世中期和晚期,龙王鲸将成为第一种完全水生的鲸。

龙王鲸(学名:Basilosaurus,意为帝王蜥蜴),又名械齿鲸(Zeuglodon),龙王鲸刚开始被误认为是巨大的海洋爬虫类的化石,所以被命名为帝王蜥蜴。生存于3900万至3400万年前的始新世晚期。龙王鲸平均身长为18米,而且拥有比现代鲸更为修长的身体。

与现在的鲸鱼不同,龙王鲸没有呼吸孔,所以这种古代的庞大海洋生物不得不把头探出水面才能呼吸。龙王鲸的特别之处还在于,它从它的陆地祖先那里继承了一双小脚。

【海中旅行者】

原鲸是鲸类中最先实现全球分布的类群,它们的足迹遍布亚洲、非洲、欧洲、北美洲和南美洲。早先的化石证据显示,鲸目起源于南亚,随后往北非方向迁徙。在不到 1000 万年的时间里,原鲸跨越大西洋,来到南美洲,几乎绕赤道转了一圈。

在始新世时期,非洲和南美洲之间的距离大约只有今天的一半,这里的洋流方向也有利于它们的迁徙。

以前科学家一直认为,古代的鲸到达美洲后一开始一直待在北美洲。比利时皇家自然科学研究所的 Olivier Lamber 推测,只有在抵达南美洲之后,它们才开始向北迁徙,最终到达北美洲。

鲸的旅途还没有结束,它们的故事还在等待更多的化石来填补。

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