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海洋中的巨無霸——鯨魚,是如何由陸生動物演化為水生動物的?

2021-09-06由 每日資訊盤點 發表于 體育

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鯨屬於脊索動物門、哺乳綱、鯨目的胎生哺乳動物。鯨的所有種類中除幾種生活在淡水外,其它均生活在海洋中。然而,鯨魚的祖先卻是生活在陸地上長著四條腿的像熊和狗複合體一樣的動物。那麼,鯨魚的祖先是如何擺脫陸地走進海洋的呢?

海洋中的巨無霸——鯨魚,是如何由陸生動物演化為水生動物的?

鯨魚

緣起白堊紀恐龍滅絕

恐龍在白堊紀的生態系統中居於統治地位,然而,6500萬年前地球上的一場浩劫改變了這一切。一顆10公里寬、2萬億噸重的小行星,以每秒20公里的速度撞向地球的墨西哥灣,撞擊瞬間溫度接近2萬℃,亮度達太陽表面100萬倍。小行星撞擊力度相當於數百萬個核武器的能量,所及之處,一切盡毀。此外,小行星撞擊地球引發了地震、海嘯和火山等自然災害的大面積爆發。

海洋中的巨無霸——鯨魚,是如何由陸生動物演化為水生動物的?

6500萬年前小行星撞擊地球

地球上可見之處都濃煙密佈、遮天蔽日,這種災難持續了數十年之久。全球溫度急劇下降,植物不能進行光合作用, 藻類和森林成片死亡。食物鏈中基礎生產者的消失直接導致植食性恐龍飢餓而死;植食性動物的死亡導致肉食性恐龍也出現了食物危機,它們在絕望和相互殘殺中慢慢地消亡。幾乎所有的大型陸生動物都沒能倖免於難,在寒冷和飢餓中絕望地死去。一些小型的陸生動物如一些哺乳動物依靠殘餘的食物勉強為生,包括鯨類早期的祖先。

海洋中的巨無霸——鯨魚,是如何由陸生動物演化為水生動物的?

哺乳動物興起,鯨類祖先出現

白堊紀末期,恐龍的滅絕空出了許多生態位,長期生存在恐龍陰影下的哺乳動物終於迎來了出頭之日。它們進行了快速的適應性演化,這些之前看似不起眼的動物迅速地佔領了不同的生態位。從此,哺乳動物逐漸繁盛起來,開啟了哺乳動物在地球上的統治時代。

現在的鯨魚由生活在陸地上的祖先演化而來,而這些祖先屬於偶蹄目動物,和牛羊都是親戚關係。這一結論得到了4700萬年前地層中出土的兩具鯨化石的後蹄骨中得到了證明;同時基於基因的研究也表明在鯨魚進化歷程中,曾經出現叫做偶蹄動物的過渡性偶蹄哺乳動物。

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古偶蹄獸

現在一些研究認為,在5000萬年前的歐亞大陸上東西方向延伸的特提斯海沿岸,即現今巴基斯坦南部,鯨的祖先——中獸生活在這裡。中獸屬於裸節類哺乳動物,樣子有點兒像熊和獵狗的混合體。

海洋中的巨無霸——鯨魚,是如何由陸生動物演化為水生動物的?

中獸

重返海洋

以厚中獸為代表的陸生中獸和以遊走鯨為代表的早期鯨目成員,很可能都是生活在海岸地帶的食腐動物。這有點像今天生活在南非的獵狗,他們不僅可以以腐爛的動物屍體為食,有時還會捕食小型海洋動物。

海洋中的巨無霸——鯨魚,是如何由陸生動物演化為水生動物的?

巴基鯨

這些早期的鯨類祖先,慢慢地開始轉向海洋生活。這主要是得益於5000萬年前,海洋中的大型掠食者的消失,這導致1)水中的食物異常的豐富,2)生活在水中會更加安全。水中的食物和掠食者的比例,相對於陸地環境更易於古鯨的生存,於是它們便開始嘗試進入到水裡。

海洋中的巨無霸——鯨魚,是如何由陸生動物演化為水生動物的?

最早出現的鯨類為古鯨亞目原鯨科,如出現在5000萬年前巴基斯坦的巴基鯨。巴基鯨已經初具鯨的形態,但依舊後肢等哺乳動物特徵。

隨後在3800-4500萬年前出現械齒鯨科、硬齒鯨亞科。大約在距今1000萬年時,古鯨的後代進化的與現代鯨非常相似,他們長著尾巴和短短的脖子,後足也退化為鰭狀的附屬物。中新世已出現現代鯨類的各個科,包括齒鯨和鬚鯨,至今已衍生出17科近百個物種。

海洋中的巨無霸——鯨魚,是如何由陸生動物演化為水生動物的?

鯨魚的演化歷史

在漫長的生命進化征程中,從恐龍滅絕到哺乳動物繁盛,從陸地上生存到開始嘗試一步步征服海洋,鯨類的演化充滿了傳奇的色彩。隨著對海洋生活的逐漸適應,早期鯨的四肢向著更適於游泳的方向演化,最終古老的鯨目成員完全擺脫了對陸地的依賴,成為了真正的海洋動物,並逐漸演化形成了目前鯨類龐大的家族。

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