四足鲸曾经横跨陆地和海洋

四足鲸曾经横跨陆地和海洋

鲸鱼属于海洋,对吧?今天可能确实如此,但鲸类(鲸鱼、海豚、鼠海豚)实际上是从曾经生活在陆地上的四足哺乳动物进化而来的。 《当代生物学》发表的新研究报告称,在秘鲁发现了一种全新的祖先鲸鱼物种,这种鲸鱼横跨陆地和海洋,这让我们深入了解了我们哺乳动物朋友的奇怪进化历程。

我们可能认为鲸鱼是身体流畅、拥有两片鳍的海洋游泳者,甚至难以在泰晤士河中生存,但鲸鱼起源于5000多万年前的偶蹄类动物,即陆生有蹄类哺乳动物。

最初,鲸鱼的祖先类似于小鹿,有四个脚趾,每个脚趾末端都有一个小蹄子。在印度发现的一个特殊的“缺失环节”化石表明,最后的鲸鱼祖先在危险时刻会潜入水中,但上岸产子和进食。它们会花大量时间在浅水中涉水,寻找水生植物和无脊椎动物,最终寻找小鱼和两栖动物。

最古老的史前鲸鱼化石可追溯到 5300 万年前,是在印度喜马拉雅山脉北部和现在的巴基斯坦发现的。化石记录讲述了鲸鱼从涉水逐渐过渡到大部分时间生活在深水中(如水獭或海狸)的故事,同时保留了在陆地上行走的能力。

印多休斯鲸,一种长有毛的现代鲸鱼祖先。Ghedoghedo/Wikimedia Commons,CC BY-SA

海洋之旅

大约 4200 万年前,当时还适合在陆地上生活的Peregocetus pacificus开始了前往世界另一端的史诗之旅。在中始新世(大约 4800 万至 3800 万年前),非洲和南美洲之间的距离只有现在的一半,但对于一只体长不到 10 英尺、尚未完全适应海洋生活的动物来说,这仍然是一次令人印象深刻的游泳经历。

4260 万年前的P. pacificus的后肢并不比前腿短多少,而且它的每根脚趾和手指上都有小蹄子,这表明它仍然能够将自己从水中抬起并在陆地上奔跑。然而,骨骼的其他特征表明它已经很好地适应了水生生活。例如,它的后脚骨头上有脊状物,韧带和肌腱可以附着在上面,这表明它有蹼足。它的尾骨像海狸一样,有迹象表明它曾被用作游泳的有力辅助工具,尽管没有证据表明它是否像今天的鲸鱼一样有尾鳍。

如果你想知道什么是侥幸。Kjersti Joergensen/shutterstock

P. pacificus是肉食动物,其锋利的剪刀状牙齿就是明证。它很可能以大型硬骨鱼为食,就像今天的许多鲸鱼一样。然而, P. pacificus 的牙齿与现代食肉动物的牙齿相似,犬齿、前臼齿和臼齿都有复杂的尖头。今天的纯水生鲸类都有一排许多简单的钉状牙齿,它们不会咀嚼猎物,而是抓住猎物并将其整个吞下。

几千年来,骨盆骨与脊柱分离,以便更有效地游泳,而长时间在浮力大、重力减弱的水中,导致分配给强壮、负重的腿部的进化资源减少。前肢变成了鳍状肢,而越来越退化的后肢则萎缩并消失。

当然,现代鲸鱼早已回到了海洋,第一批陆地哺乳动物的远祖就是从海洋中出现的。它们在陆地上进化留下的所有痕迹,都是一些物种骨盆上附着的微小骨骼残骸,这是它们祖先在陆地上探险的解剖学回响。但是谁又能说 5000 万年后它们会游荡在何处呢?

Jan Hoole 是基尔大学生物学讲师。本文最初发表于 The Conversation。

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