[科普中國(guó)]-鯨類祖先是四足哺乳動(dòng)物？

海生哺乳動(dòng)物，最著名的是鯨類，包括鯨和海豚，是海洋之中適應(yīng)性最強(qiáng)的動(dòng)物之一。海洋哺乳動(dòng)物是哺乳類中適于海棲環(huán)境的特殊類群，通常被人們稱作為海獸。是海洋中胎生哺乳、肺呼吸、恒體溫、流線型且前肢特化為鰭狀的脊椎動(dòng)物。海洋哺乳動(dòng)物主要包括鯨目、鰭腳目和海牛目。我國(guó)現(xiàn)有各種海獸39種。都是從陸上返回海洋的，屬于次水生生物。屬游泳生物。
它們體呈流線型、前肢特化為鰭狀、體溫恒定、胎生哺乳和進(jìn)行肺呼吸的海洋脊椎動(dòng)物。又稱海獸。它們都是由陸上返回海洋的,屬于次水生生物。一般包括鯨目、鰭腳目、海牛目的所有動(dòng)物,以及食肉目的海獺和北極熊。鯨目動(dòng)物（如鯨、海豚）和海牛目動(dòng)物（如儒艮、海牛）終身?xiàng)⒃诤＠?，為全水生生物；而鰭腳目動(dòng)物（如海豹、海獅）需要到岸上進(jìn)行交配、生殖和休息，食肉目的海獺和北極熊僅在海中捕食和交配，為半水生生物。生活在河流和湖泊中的白暨豚、江豚、貝加爾環(huán)斑海豹等，因其發(fā)展歷史同海洋相關(guān),也被列為海洋哺乳動(dòng)物。
同現(xiàn)生的海洋生物相比，在兩千萬(wàn)年之前，海豚便已經(jīng)達(dá)到了相當(dāng)高的智力水平，這也許要?dú)w功于海洋之中穩(wěn)定的生活環(huán)境。海獺、海豹、海象和海牛并不能夠完全地適應(yīng)海洋生活，它們已經(jīng)具有了許多陸地生活的特征。海牛（如圖1），這個(gè)生物在佛羅里達(dá)州的海域之中生活了達(dá)4,500萬(wàn)年之久，現(xiàn)在卻是一個(gè)瀕危物種。

體型最小的鯨類似乎正受到北極冰冷的海水中低溫的威脅。它擁有哺乳動(dòng)物普遍的新陳代謝供熱系統(tǒng)，一只小體型的鯨似乎不能很容易地保持體溫。但是，盡管他們體型非常小，但它們卻維持著一個(gè)穩(wěn)定的內(nèi)部體溫，華氏98.7（約37攝氏度）度，和人類體溫一樣。和其他的擁有相同重量的哺乳動(dòng)物相比，這些鯨類的基本新陳代謝速度是別的動(dòng)物的三倍，這樣才使得它們能夠維持在這個(gè)體溫水平。這樣的一個(gè)直接結(jié)果便是，與同體形的陸生動(dòng)物相比，它們必須消耗三倍以上的食物和氧氣才能夠維持這個(gè)新陳代謝水平。
鰭足類，這個(gè)詞的意思是“足狀的鰭”，是一類擁有四個(gè)鰭狀肢的海生哺乳動(dòng)物，三種現(xiàn)生的種類包括海豹、海獅和海象。真正的海豹（如圖2）沒有耳朵，被認(rèn)為是從鼬鼠類或者水獺類演化而來(lái)。作為對(duì)比，海獅和海象被認(rèn)為是從熊類演化而來(lái)。這種雙重演化方式，稱為二源演化，使得本身不相似的鰭足類，因?yàn)楣餐媾R并適應(yīng)了水生的生活環(huán)境而變得外形上相似，這叫“演化的趨同”。盡管如此，它們?cè)邛捵闵系南嗨菩?，表明在?shù)百萬(wàn)年之前，它們都從同一種陸生的哺乳動(dòng)物演化而來(lái)。
一個(gè)世紀(jì)以來(lái)，動(dòng)物學(xué)家們都在思考這么一個(gè)問(wèn)題，即演化過(guò)程是如何制造出像鯨這樣精巧獨(dú)特的生物的，這使得鯨成為了一個(gè)神秘的現(xiàn)象。眾所周知，鯨這種缺腿的怪獸，是從有蹄類哺乳動(dòng)物演化而來(lái)的，有蹄類最有名的特征便是一套（四個(gè)）有蹄的腳。鯨在游泳、潛水和覓食等生活方式上可以比得上甚至超過(guò)了魚類和鯊魚。在演化初期，它們也許經(jīng)歷了一個(gè)類似于海豹的兩棲生活方式的階段。
而今天，它們最近的親戚類動(dòng)物是偶蹄類，或者說(shuō)是具有偶數(shù)個(gè)腳指頭的有蹄類哺乳動(dòng)物，比如說(shuō)牛、豬、鹿、駱駝、長(zhǎng)頸鹿和河馬。盡管如此，是否應(yīng)該將鯨歸入有蹄類哺乳動(dòng)物，這仍然是個(gè)值得商榷的事情。基因的證據(jù)表明，鯨和河馬是近親。這兩個(gè)類群對(duì)水生生活環(huán)境都有相似的適應(yīng)性，比如都有哺育其后代的能力和在水下進(jìn)行通訊的能力。鯨和河馬的共同組向，有可能在5,500萬(wàn)年前的一次大膽的冒險(xiǎn)里進(jìn)入了水中，從此演化出了它的兩個(gè)后裔。一個(gè)研究小組在巴基斯坦的西南部發(fā)現(xiàn)了大約4700萬(wàn)年前的另一種動(dòng)物骨骼化石，這些化石也提供了有力的形態(tài)學(xué)證據(jù)，證明鯨不是與中爪獸，而是與偶蹄類有親緣關(guān)系，并且是偶蹄類的后代。
化石證據(jù)表明，現(xiàn)生的鯨類的祖先是四足的、食肉的哺乳動(dòng)物，在5.7億年前，它們?cè)陉懙厣闲凶撸蛘呤窃诤永锘蚝蠢镉斡?。最早的鯨類也許有四肢，不過(guò)它們的四肢在岸上行走時(shí)相當(dāng)笨拙。盡管如此，它們巨大的腳和靈活的脊椎骨使得它們可以波浪形地扭動(dòng)它們的身體，像現(xiàn)生的鯨一樣在水中游泳。然而現(xiàn)生的鯨只保留有腿骨的殘余，并且缺乏踝骨。早期的鯨也許是生活在淡水里面，后來(lái)才慢慢向海洋進(jìn)軍。
在生物的進(jìn)化史上，從古代的陸上四足動(dòng)物到現(xiàn)今的水中哺乳動(dòng)物，一直缺少了一環(huán)。因此，學(xué)者們認(rèn)為，古鯨化石恰恰填補(bǔ)了這一空缺。原來(lái)，古鯨生殖及哺育后代的活動(dòng)都是在陸地上進(jìn)行的，就如現(xiàn)在的海獅、海狗、海豹等動(dòng)物一樣。但是，生物的進(jìn)化往往受環(huán)境變化的影響，大約在5000萬(wàn)年以前，由于水中的食物和掠食者的比例相對(duì)于陸地環(huán)境更易于古鯨生存，它們便開始進(jìn)入靠近岸邊的淺海里；大約在距今1000萬(wàn)年時(shí)，古鯨的后代進(jìn)化得與現(xiàn)代鯨非常相似，它們長(zhǎng)著尾巴和短短的脖子，后足也退化為鰭狀的附屬物，習(xí)慣了在海中生活，從此它們就不再上岸來(lái)了。
澳大利亞科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一種長(zhǎng)有鋒利牙齒的看起來(lái)十分兇殘的遠(yuǎn)古鯨魚化石，這些化石是在東南部維多利亞一個(gè)名叫JanJuc的小鎮(zhèn)附近發(fā)現(xiàn)的，因此科學(xué)家將它命名“Janjucetus”。上世紀(jì)末，一位在維多利亞海灘上沖浪的少年發(fā)現(xiàn)了這具化石，多年來(lái)它一直被當(dāng)作普通化石放置在莫納什大學(xué)一位學(xué)者的辦公室里，F(xiàn)itzgerald教授得到樣本后經(jīng)過(guò)三年的研究，最近公布了他的新發(fā)現(xiàn)。他推斷，這種鯨魚生活在2500萬(wàn)年前，可能是現(xiàn)存須鯨的祖先。