嚴(yán)亞玲
由鯨率領(lǐng)的海洋哺乳動(dòng)物“大家族”
想一想,我們?nèi)祟惻c爬行動(dòng)物(如鱷魚)、兩棲動(dòng)物(如青蛙)相比,有哪些獨(dú)特的特征呢?比如胎生、哺乳、用肺呼吸、體溫恒定等。海洋哺乳動(dòng)物同樣具備上述這些特征,除此之外,它們還具備身體呈流線型且前肢退化為鰭狀等特征。鯨和海豚應(yīng)該是大家最為熟悉的海洋哺乳動(dòng)物,它們也深受人們的喜愛。自古以來,很多文獻(xiàn)記載了它們與沿海居民的大量友好互動(dòng),如領(lǐng)航、合作捕魚、營救落水者等。事實(shí)上,除了鯨和海豚外,無論是地質(zhì)歷史時(shí)期還是現(xiàn)代的海洋中都存在多樣化的海洋哺乳動(dòng)物。現(xiàn)存海洋哺乳動(dòng)物是一個(gè)多樣化的物種集合,大約包含130種動(dòng)物,它們可以分為以下三大類(見圖1)。
圖 1 現(xiàn)生海洋哺乳動(dòng)物
從“大家族”中消失的海洋哺乳動(dòng)物
除了上述現(xiàn)生海洋哺乳動(dòng)物外,在地質(zhì)歷史時(shí)期還有一些已滅絕的海洋哺乳動(dòng)物。例如生存于中新世中期至漸新世晚期(距今約3300萬~1000萬年前)的海牛目近親—鏈齒獸(見圖2)。它們的臼齒牙尖呈鏈索狀,體型與河馬相仿,過著水陸兩棲生活,分布于亞熱帶水域或溫度較冷的水域,很可能以海藻和海草為食。獺犬熊(見圖3)是一類生存于中新世早期(距今約2000萬~1600萬年前)的海生似熊食肉目動(dòng)物,其化石發(fā)現(xiàn)于沿岸的海相巖層中,壓碎型牙齒表明它們以硬殼海洋無脊椎動(dòng)物為食,很可能是蟹類或生存于巖石水底的蛤類。它們用門齒和犬齒探測出獵物后,壓碎獵物的外殼,然后消化里面柔軟的部分。我們所熟知的樹懶僅有陸地和樹棲習(xí)性,但后來在秘魯和智利發(fā)現(xiàn)水生樹懶—海懶獸的化石,其生存時(shí)間為中新世晚期至上新世晚期(距今約724萬~258萬年前)。海懶獸是中型或大型動(dòng)物,具有陸地或樹棲習(xí)性,根據(jù)其形態(tài)和分布地區(qū)的古環(huán)境,可判斷出它們還具有水生習(xí)性。牙齒和頭骨構(gòu)造表明它們可以壓碎和磨碎食物,所以科學(xué)家們推斷海懶獸是以海草為食的植食動(dòng)物(見圖4)。
圖 2 漸新世晚期至中新世早期的海洋哺乳動(dòng)物代表。從左上方順時(shí)針依次為:鏈齒獸、齒鯨類、鰭腳類(卡爾·布爾繪)
圖 3 上:獺犬熊顱骨及下頜素描圖(特德福德等繪);左:水中的獺犬熊復(fù)原圖(來源 / 地球檔案網(wǎng))
圖 4 海懶獸生活復(fù)原圖(賈斯汀·雅克繪)
“長腿”的鯨
大家都知道,現(xiàn)代鯨是水生動(dòng)物,它們會在水中度過整個(gè)生命周期。但是接下來要和大家聊的是“長腿”的鯨。是不是聽起來很奇怪?世界上怎么會有鯨長著腿?那它們豈不是會在陸地上跑來跑去?這實(shí)在是太匪夷所思了!
眾所周知,人類是由古猿經(jīng)過很長時(shí)間才演化而來,其實(shí)鯨類在地球上也有很長的演化歷史??茖W(xué)家于1978年在巴基斯坦發(fā)現(xiàn)了最古老的鯨類化石,并將它命名為巴基鯨,它們生存于始新世早期至漸新世早期(距今約5400萬~3400萬年前)。也就是說,在約5400萬年前,鯨就出現(xiàn)在地球上了!
除了巴基鯨外,整個(gè)始新世(距今約5500萬~3500萬年前)還有原鯨、陸行鯨、雷明頓鯨和龍王鯨(見圖5),它們被統(tǒng)稱為古鯨。在研究這些古鯨化石時(shí),科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一個(gè)非常有趣的現(xiàn)象:古鯨與現(xiàn)代鯨不同,它們有和四足動(dòng)物相似的四肢,這些鯨都是長腿的!我們來看看以下幾種。
圖 5 始新世海洋哺乳動(dòng)物代表,從上至下依次為:庫奇鯨、雷明頓鯨一類;矛齒鯨、龍王鯨一類;羅德侯鯨、原鯨一類;海牛(佩左海牛,原始海牛一類)(卡爾·布爾繪)
巴基鯨外形與狗相似,細(xì)長的掌跖骨、具有長結(jié)節(jié)的跟骨等顯示奔跑的適應(yīng)性,其在運(yùn)動(dòng)時(shí)只用趾接觸地面,距骨有兩個(gè)滑車,因此具有極強(qiáng)的機(jī)動(dòng)性,但它們可能不能持續(xù)行走。骨骼及同位素研究表明,巴基鯨主要生活于淡水環(huán)境。
陸行鯨又稱為“走鯨”, 1992年發(fā)現(xiàn)于巴基斯坦,生存于始新世早期(距今約5000萬年前)。陸行鯨具有發(fā)育良好的較長后肢、蹄末端的趾、較短的前肢和分布在肘部、腕部和趾部的靈活關(guān)節(jié),使其能夠在陸地上自由行走。陸行鯨的發(fā)現(xiàn)證明了陸地類型古鯨的存在。
原鯨中的羅德侯鯨生存于始新世中期(距今約4700萬年前),部分骨骼特征表明其是水陸兩棲動(dòng)物,既能使用四肢行走,也能依靠后肢的蹼和強(qiáng)健的尾部游泳。
雷明頓鯨生存于始新世中期到晚期(距今約4800萬~3700萬年前),生活在近岸海洋生境中。厚而致密的骨骼和強(qiáng)健的肢體表明其不僅能在陸地上行走,也能在水中游泳。
因此,這個(gè)時(shí)期鯨類的生活方式為水陸兩棲或者完全的陸棲。
“走”進(jìn)海洋的鯨
海洋資源豐富,古鯨自然也想去闖一闖。出現(xiàn)之初,它們自身的一些構(gòu)造已表現(xiàn)出對水生生活的適應(yīng),顯現(xiàn)其未來對海洋環(huán)境的適應(yīng)潛力。例如,巴基鯨耳部具有高密度、膨脹的聽泡,與鱗骨(頰骨)部分分離表明其已適應(yīng)了水下聽覺;雷明頓鯨是一種伏擊型捕食者,具有高度發(fā)達(dá)的聽覺,較長的口鼻部可能有利于其呼吸時(shí)保持水分,骨骼末端附近的結(jié)構(gòu)顯示其可能具有機(jī)械性刺激感受器。
在適應(yīng)海洋的過程中,古鯨的身體發(fā)生了變化,后肢退化便是典型的例子之一。一些古鯨曾有突出體外的后肢,而現(xiàn)代鯨類后肢消失(見圖6)。巴基鯨具有明顯的后肢,陸行鯨具有較大的后腿和足部,原鯨具有發(fā)育良好的骨盆。在埃及中部發(fā)現(xiàn)的始新世中期(距今約4000萬年前)的龍王鯨骨骼化石,提供了該物種后肢極度縮小的證據(jù)。生存于始新世晚期到漸新世早期(距今約4100萬~3300萬年前)的矛齒鯨,是最早實(shí)現(xiàn)完全水生的古鯨之一。
圖 6 鯨的演化示意圖(圖片來源 / Wiki)
多一分了解,多一分愛護(hù)
大家對藍(lán)鯨、海豚等海洋哺乳動(dòng)物比較熟悉,但對其他海洋哺乳動(dòng)物可能相對陌生,部分讀物甚至還出現(xiàn)了“肉可食,皮可制革”等錯(cuò)誤觀點(diǎn)。事實(shí)上,海洋哺乳動(dòng)物是一個(gè)多樣化的群體,在經(jīng)歷了漫長的演化后,已成為海洋生態(tài)系統(tǒng)不可或缺的一部分。了解了關(guān)于海洋哺乳動(dòng)物的趣事后,我們是不是應(yīng)該更多地關(guān)注這類動(dòng)物,并與它們和諧共處,共建“海洋命運(yùn)共同體”呢?
當(dāng)我們討論海洋哺乳動(dòng)物的演化歷史時(shí),需要建立一個(gè)可將進(jìn)化時(shí)間聯(lián)系起來的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間框架。下圖中列出了地質(zhì)學(xué)時(shí)間尺度,我們在文中討論各類化石時(shí)參考了這一尺度。如果你想更多地了解海洋哺乳動(dòng)物的重要演化事件及時(shí)間節(jié)點(diǎn),可從下圖中獲得更多的信息。
(責(zé)任編輯 / 李島?? 美術(shù)編輯 / 周游)