四足鲸曾横跨陆地和海洋

认识一下太平洋巨鱿。 (Peregocetus pacificus)。

鲸鱼属于海洋,对吧?今天也许是这样,但鲸目动物(鲸鱼、海豚、鼠海豚)实际上是由陆地上生活过的四足哺乳动物进化而来的。发表在《Current Biology》杂志上的最新研究报告了在秘鲁发现的一种全新的祖先鲸鱼物种,它同时栖息在陆地和海洋,为了解我们哺乳动物朋友的奇特进化历程提供了见解。

我们可能认为它们是光滑的、只有两个鳍的海洋游泳者,甚至连在 泰晤士河里生存都很困难,但鲸鱼的起源可以追溯到5000多万年前的 偶蹄类动物——陆地上的有蹄哺乳动物。

最初,鲸鱼的祖先长得像小鹿,有四只脚趾,每只脚趾末端都有一个小蹄子。在 印度发现 的一个特别的化石“缺失环节”表明,最后的鲸鱼前体在危险时会下水,但在陆地上 生产 和进食。它们会在浅水区花费大量时间涉水,觅食水生植物和无脊椎动物,最终捕食小鱼和两栖动物。

最古老的史前鲸鱼化石可追溯到5300万年前,发现于 印度北部喜马拉雅山脉 和现在的 巴基斯坦化石记录 讲述了一个从涉水到大部分时间生活在深水区(如水獭或海狸)的渐进过程,同时保留了在陆地上行走的 the ability。

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Indohyus,现代鲸鱼的毛茸茸的祖先。Ghedoghedo/Wikimedia Commons, CC BY-SA

一次海洋之旅

大约4200万年前,并且仍然能够在陆地上行走,新发现的太平洋巨鱿(Peregocetus pacificus)踏上了跨越世界的史诗般旅程。在中始新世(大约4800万至3800万年前),非洲和南美洲的距离只有现在的一半,但对于一只不到10英尺长、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。

4260万年前的太平洋巨鱿(P. pacificus)的后肢与其前肢长度相差无几,每只脚趾和手指上都有小蹄子,这表明它仍然能够轻松地从水中爬出并在陆地上小跑。然而,其骨骼的其他特征表明它已经很好地适应了水生生活。例如,它的后脚骨上有连接韧带和肌腱的骨嵴,这表明它有蹼足。它的海狸式尾骨表明它被用作强大的游泳辅助工具,尽管没有证据表明它是否有像今天的鲸鱼那样的尾鳍。

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如果你想知道尾鳍是什么。Kjersti Joergensen/shutterstock

太平洋巨鱿(P. pacificus)是食肉动物,这从它锋利如剪刀的牙齿就能看出。它很可能像今天的许多鲸鱼一样,捕食大型硬骨鱼。然而,太平洋巨鱿(P. pacificus)的牙齿与 现代食肉动物 相似,拥有具有复杂尖头的犬齿、前磨牙和磨牙。今天完全水生的鲸目动物都长有一排 许多、简单、钉子状的牙齿,它们不咀嚼猎物,而是直接 整个吞下

经过数千年的演变,骨盆骨与脊柱分离,以实现更有效的游泳,而身体在浮力大、重力影响小的水中花费的时间增加,减少了用于强壮、承重腿部的进化资源分配。前肢变成了鳍状肢,而后肢则变得越来越 退化,逐渐缩小并消失。

当然,现代鲸鱼早已回到了它们最开始的陆地哺乳动物祖先发源的海洋中。它们在陆地上进化的唯一痕迹是某些物种骨盆上附着着的微小骨骼残留,这是它们祖先陆地探险的解剖学回响。但谁又能说出它们在接下来的5000万年会漫游何方呢?

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

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