澳科學家發現海底霸王鯨化石(組圖)

LINUS

澳大利亞科學家發現的遠古鯨魚化石牙齒鋒利，性情兇殘，與人們印象中溫和的鯨差別很大。





科學家認為鯨是迫于生存需要從陸地重新回到海里的，上圖為鯨的進化史。制圖/李鐵雄

　　屬于須鯨卻牙齒鋒利 有望改寫鯨類進化史



　　他們都說海里冷，但海里有溫血動物里最熱烈、最狂野、最急切的……———D·H·Lawrence：《鯨魚不哭》



　　對現代人而言，勞倫斯的這首詩并不容易理解。作為海洋中體形最龐大的生物，鯨魚 往往被描述成一種溫和、不具備攻擊性，甚至有些害羞的動物。鯨魚在生物學分類上屬于哺乳綱真獸亞綱的鯨目(Cetacean)，在鯨目下又分為齒鯨亞目、須鯨亞目和古鯨亞目。其中藍鯨屬于須鯨亞目，其緩慢游動，以鯨須捕食浮游動物為生的圖景構成了人們對鯨目動物的普遍印象。



　　但在澳大利亞科學家的新發現面前，這個印象也許需要修正了。



　　古鯨身份：可能是須鯨的祖先



　　澳大利亞科學家發現了一種長有鋒利牙齒的看起來十分兇殘的遠古鯨魚化石，這些化石是在東南部維多利亞一個名叫JanJuc的小鎮附近發現的，因此科學家將它命名為“Janjucetus”。上世紀末，一位在維多利亞海灘上沖浪的少年發現了這具化石，多年來它一直被當作普通化石放置在莫納什大學一位學者的辦公室里，Fitzgerald教授得到樣本后經過三年的研究，最近公布了他的新發現。他推斷，這種鯨魚生活在2500萬年前，可能是現存須鯨的祖先。



　　現在的問題是：它和人們印象中的須鯨差別太大了，須鯨的進化歷史甚至會因此需要修改。在此之前，科學家們普遍認為白堊紀末期，曾經統治地球的恐龍類全部滅絕，原始的哺乳動物，特別是真獸類繁榮起來。第三紀初期，這類動物的部分種類返回海中生活，逐漸產生了最早的鯨類：古鯨亞目。而現存的兩類鯨魚，齒鯨亞目和須鯨亞目，則是從古鯨亞目逐漸分化演變而成。其中須鯨亞目的出現稍晚，約在4000萬年前，為了捕食海洋中的浮游生物和小型魚蝦，才從齒鯨中分化出來。通過時間表上的對比可以發現，新發現的Janjucetus生活在須鯨由齒鯨分化出來之后，因此其古怪的特征引起了科學家們的注意。



　　問題1 Janjucetus為什么是須鯨？



　　“它屬于須鯨是不容置疑的，”Fitzgerald教授說，“它的耳部構造很清晰地顯示了須鯨的特征。”



　　在鯨目動物身上，耳部構造被視為一個重要的判斷標志。因為聲音在水中和空氣中的傳播方式不同。人類與其他陸棲動物有薄而扁的耳鼓(又叫鼓膜)，接收以空氣為傳播介質的聲波；現代鯨豚的耳部結構則是厚而長的鼓韌帶，無法接受聲波，它們利用的是名為“鼓泡”(bulla)的骨頭。現代鯨豚的鼓泡非常致密，因此可以傳遞由稠密介質傳送的聲音到內耳去。



　　以2000年在巴基斯坦發現的一種古鯨：以巴基鯨(Pakicetus)為例，它的鼓泡已經朝現代型的方向演化了，但是它們仍然保存了類似陸棲哺乳類的耳鼓，在水面下毫無作用。正是根據這一特征，發現者Thewissen博士推測，就像烏龜聽到的是以龜殼傳送的地面震動，巴基鯨也許是用鼓泡捕捉地面傳遞的聲音。他將新發現的體骨與耳部構造一并考慮之后，將巴基鯨想象成一種以埋伏為主要策略的獵食者。就像鱷魚一樣，它們也許潛伏在河岸淺水處，頭朝岸上，攻擊前來飲水的動物。



　　鯨豚聽覺的演化到了后期，齒鯨與須鯨就分道揚鑣了。齒鯨演化出接收與制造高頻聲音的裝備，因此可以利用回聲定位搜尋獵物，而須鯨則接收與制造極低頻的聲音，彼此可以遠距離通訊。鯨豚耳骨化石顯示，約2800萬年前(漸新世晚期)，早期齒鯨已經擁有接收高頻聲音的一些骨質構造，因此它們至少有起碼的回聲定位本領。雖然它們的低頻聽覺起源仍然不明，但就化石記錄來看，須鯨在3400萬年前(漸新世初期)就出現了低頻聽覺構造。而正是因為在Janjucetus身上發現了須鯨的耳部構造，因此斷定其屬于須鯨的一種。



　　問題2 須鯨為什么會有牙齒？



　　顧名思義，須鯨與齒鯨的分別在于前者的腭表皮充分角質化延伸成鯨須，約有150到400片，而后者則有終生不換的圓錐形同型齒。



　　Fitzgerald發現，Janjucetus不但沒有鯨須，而且牙齒非常鋒利，幾乎有手指的長度，因此他相信Janjucetus是一種兇猛的捕食者。據Fitzgeral估算，其身長僅為3.5米，在須鯨家族中算是非常小的個體。但其獨到之處在于，它能用鋒利的牙齒捕捉體型較大的魚，包括其他鯨魚，甚至鯊魚也會成為它的獵物。



　　事實上，Janjucetus化石的其中一項重要價值，正是讓人們重新審視齒鯨/須鯨這樣簡單分類的背后所忽略的事實。科學家們早已發現，須鯨在胚胎階段都是有牙齒的，直到出生后牙齒才變成鯨須。這個問題與爬行類、鳥類和哺乳類的胚胎會出現鰓裂，以及高等脊椎動物的胚胎有脊索等問題，對早期進化理論提出了質疑，達爾文在《物種起源》中最早指出，惟一合理的解釋，就是這些奇怪的形態是它們祖先的遺產：“胚胎結構相同透露了祖先相同。”稍后，德國動物學家ErnstHaeckel提出了生物重演律，聲稱個體發育是種系發生的重演，反映了簡化和壓縮了的進化過程，通過研究胚胎發育，就能夠弄清楚動物的進化過程。這顯然是過于簡單化和極端的主張，因為胚胎發育重演的只是祖先的某個特定構造，并不重演祖先的整體形態。



　　問題3 巨大的眼窩意味著什么？



　　在Janjucetus的頭骨上，其他值得注意的特征包括眼窩的位置。早期的巴基鯨與陸行鯨像鱷魚，眼窩位于頭頂，到了水棲的原鯨與后來的鯨豚，則位于頭部。Janjucetus的眼睛非常大，Fitzgerald說，就是那對巨大的眼窩，直徑達到24厘米。這說明，就Janjucetus的大小比例而言(根據Fitzgerald的估計，長度在3.5米左右)，在所有已知鯨類中，它的眼睛最大。盡管頭骨與現代瓶鼻海豚大小類似，但眼槽的直徑卻比后者大一倍。它敏銳的大眼睛將幫助它追蹤獵物，而后把獵物撕成碎片。



　　也許，須鯨本身特征和用鯨須過濾海水、捕食魚蝦的生活方式，并不是須鯨亞目自分化以來的基本特征。更可能的情況是，在與齒鯨亞目分道揚鑣之后，須鯨亞目呈現出了復雜的進化圖景，而其中一種進化成現在常見的藍鯨、長須鯨等溫文爾雅、行動緩慢的種類，而須鯨家族中的另一些成員，則頑強保留著牙齒等獵殺大型魚類的特征，因此走上了一個奇特的進化方向，成為須鯨家族內部所謂的“問題少年”。用Fitzferald的話來說：“Janjucetus是鯨類發展進化的一個奇特的分支，像是現代須鯨的堂兄弟，而不是直系祖先。”



　　-進化史



　　鯨是駱駝的后代？———鯨類陸地祖先之謎



　　科學家們認為，現代的鯨類起源于食肉的四足哺乳動物，這些鯨類的祖先有點兒像大型的狼，善于漫游和追蹤獵物。直到距今5700萬年前，即始新世之初，這些食肉動物面臨嚴苛的食物來源，而由于恐龍已滅絕，海洋中的食物資源非常豐富，因此一些哺乳動物毅然躍入大海去開辟一個新世界，結果使它們的軀體經歷了深刻的演變，最終成為現代鯨類的樣子。(參看上圖)



　　然而，在哺乳動物進化史上占據重要位置的鯨類是如何演變的、鯨類的祖先是誰等疑問，由于沒有發現確定性的陸生化石證據，一直無法確切回答并存在著爭論。根據牙齒和耳區的形態特征，古生物學家主張鯨類與中爪獸(第三紀早期的一類已經絕滅的、食肉的有蹄動物)最接近；但分子生物學家則相信鯨類屬于偶蹄類(如羊、牛、豬、駱駝、鹿)，并且是河馬(偶蹄目中的一個科)的姐妹群。



　　2001年出土的一些新化石顯示，其踝骨的形態類型是對奔跑的適應，這曾經被認為是偶蹄類特有的，但現在很清楚地出現在鯨類中。所以，形態學證據第一次顯示偶蹄類是鯨類最接近的親戚。這意味著偶蹄類和鯨類形成一個較大類群(即鯨-偶蹄類支系)的兩個分支。這些研究人員將中爪獸排除在這個較大的類群外，并指出河馬不是鯨類現生的姐妹群，鯨類最接近的化石親戚可能是已知最早的偶蹄類，如古偶蹄獸(約5000萬年前)。



　　幾乎在同時，另一個研究小組在巴基斯坦的西南部發現了大約4700萬年前的另一種動物骨骼化石，這些化石也提供了有力的形態學證據，證明鯨不是與中爪獸，而是與偶蹄類有親緣關系，并且是偶蹄類的后代。

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组图？图在哪呢？啊？还是时间太长没了？

menjueyouxi

许多远古生物都是凶残的

HotWife

很好很稀有啊