從喜馬拉雅鯨到龍王鯨：勞氏獸科&鯨類下海的1300萬年

喜馬拉雅山脈裏會有鯨魚嗎 不僅有 這裏還是鯨類初登場的地方 迄今為止 最古老的鯨類化石 喜馬拉雅鯨就發現於喜馬拉雅山脈的西部地區 不過和今天羣山簇擁的世界最高峯不同 喜馬拉雅鯨活躍的那個時代 這裏呢還是一片汪洋 人們在喜馬拉雅鯨所在的地層中 發現了距今5350萬年前 早古新世特提斯洋留下的微化石證據 鯨類的傳奇就此又提前了約350萬年 今天呢 讓我們沿著演化樹好好體驗一把鯨類下海的傳奇 這是個長達1300萬年的旅途 不過在開始之前 我們必須解決一個問題 鯨類到底是從哪來的呢 它們最近的近親又會是誰呢 其實啊 進化簡史中 鯨類演化樹所處的位置已經給了我們答案 鯨類的演化在書中的第34到35頁 對應的是第15個篇章 有蹄類動物和鯨類 這裡主要講的是 鯨偶蹄目和雞蹄目動物的起源與演化 蛋白質 核酸和線粒體DNA的相關證據都先後證明 鯨類和偶蹄目有著密切的關系 所以這兩大家族有時也被統稱為鯨偶蹄目 分子生物學再一次為我們上演了顛覆式的反轉 那找到了組織 接下來就可以通過相關的姊妹羣一起上訴 尋找鯨類的鼻祖 大多數的分支證據顯示 鯨類現存最近的近親是河馬 大約5900萬年前 鯨河馬亞母就與其他的偶蹄類分家了 但這也帶來一個問題 時間對不上了 河馬科的化石記錄只能追溯到距今1500萬年前 而最古老的鯨類化石已經超過5000萬年了 這麼長的時間差就決定了 鯨類和河馬之間已然拉開了相當大的差距 2015年這一點得到了證實 研究人員從河馬和座頭鯨身上獲得了新轉路組 並將它們與其他八種鯨類動物的現有數據一起進行分析 結果顯示幾乎沒有證據表明 鯨類和河馬之間存在共同的祖先適應性 現存鯨類的大多數分子適應性都發生在它們與河馬科動物分離之後 根據最近的分子證據 在大約5500萬年前 鯨類和河馬就已經分道揚鑣了 這比河馬下水要早得多 鯨類有著自己獨特的旅程 那麼鯨類的傳奇該從哪裡開始呢 和它們直接相關的題目動物又會是誰呢 1971年 人們在距今4700萬年前的地層中 發現了一隻只比貓稍大的鹿生四足動物 一開始學者們只認出了幾顆牙齒和部分顱骨 但是在轉移的過程中 一位技術人員不小心打碎了其中的一個頭骨 露出了耳朵中的聽泡的結構 它由外骨骨形成 形狀非常的獨特 學者們很快意識到 這個獨特的結構 只在現存和滅絕的鯨類頭骨中發現過 進一步的研究還顯示 這位鹿生動物有著很多與鯨類相同的顱骨特徵 比如說腦部和相關鼻竇的特殊形狀 以及狹窄厚實的曠上區域 再加上那極具鯨類特色的聽覺區域 這位活躍在4700萬年前的鹿生四足動物 毫無疑問是鯨類的近親 文章作者將其命名為來自印度的豬 這就是印多霍斯獸 異常完整的印多霍斯獸骨骼表明 它們所屬的勞氏獸科 這是藕蹄目從陸地到海洋的轉變中 缺失的那重要一環 勞氏獸科和鯨類一起構成了鯨型類 這就是鯨類傳奇的開篇 在生存年代方面 勞氏獸科的化石主要發現於 矢心市的印度次大陸 它們大都是半水生的藕蹄動物 這一點在印多霍斯獸身上體現的就特別明顯 人們在河流沉積物中 發現了大量印多霍斯獸的骨骼 而且它們的骨骼和河馬很像 都發生了骨僧後現象 這可以大大減輕印度霍斯獸的浮力 讓它們能夠像現代河馬一樣 待在水下 除了這些形態方面的證據 印多霍斯獸氧18的牙齒同位素分析 也顯示它們喜歡在水中活動 但是碳13的數據卻說明 印多霍斯獸很少在水中進食 學者們猜測 印多霍斯獸可能代表了 精類邁向水生生活的中間狀態 它們大概率過著類似於現代西陸的生活 遇到危險時 還可以潛入水中躲上個四分鐘 印多霍斯獸之後 就在今年的6月20日 學者們又為勞氏獸科增添了一位新的標本 該標本屬於龐大基爾塔爾獸 它包括幾乎完整的顱骨 齒裂和下顎 就此呢 我們得以一窺 史新世時期勞氏獸科的多樣性 在勞氏獸科當中 基爾塔爾獸是丘齒形程度最高的 相比於印多霍斯獸 基爾塔什獸的冠更低 就齒上的齒冠更少 而且更鈍 它們兩家可能採取了不同的食物加工方式 但是除此之外 基爾塔爾獸和印多霍斯獸的頭骨 整體相似度很高 這就說明在演化的歷程中 勞氏獸科非常的保守 和印多霍斯獸一樣 基爾塔爾獸應該也是一種處在陸生和水生生活之間的藕體類動物 和它們極為類似的 還有活躍在同一時代的巴吉鯨科 這是鯨類最正統的先驅 巴吉鯨科的出現 也代表著鯨類正式邁入了下海的旅途 史上最大的動物就此奠基 進化前始的鯨類演化術上 一共為鯨類的下海列出了五位代表 這正好對應的就是鯨類從陸生四足動物 向完全水生的獵首轉變的這一過程 第一位登場的是巴吉鯨 這是巴吉鯨科的本尊 也是最古老的鯨類成員之一 它們完成了對水生生活的進一步特化 頭部感覺器官向背側移位 在半水生動物中是非常常見的 這可以方便它們更好的呼吸 但是老史獸科並沒有完成這一轉變 到了巴吉鯨登場的時候 它們更進了一步 眼眶和鼻孔開口的位置開始向背側移動 在食性方面 和屍草的印多霍斯獸不同 巴吉鯨是吃肉的 鯨類在初登場時就定下了肉食的規矩 這也是鯨類傳到現代的祖宗之法 今後題目的海派和陸派 反芻動物們 徹底走上了完全不同的飲食生態位 只有豬性亞母依舊還是什麼都吃 在分佈範圍方面 巴吉鯨科相當的狹窄 它的化石僅發現於印度西北部 和巴基斯坦北部的幾個地方 從外觀上來看 巴吉鯨科也實在不像個鯨魚 它們有著纖細的四肢和長長的尾巴 與其說這是鯨類 還不如說這是個長著大腸腿的狼 反正呢 最大的巴吉鯨科成員也就是狼的大小 它們所在的區域也熱幹燥 巴吉鯨呢 只在淺水或者短暫的溪流中被發現過 這水有多淺呢 連它們狼大小的身軀都摸不了 所以巴吉鯨更可能是個射擒 而不是游泳的高手 但是不要急 很快 鯨類就邁入了下一個階段 這就是演化術上的第二位鯨類成員 遊走鯨 我們開篇提到了最古老的鯨類 喜馬拉雅鯨就是遊走鯨科名下的成員 相比於巴吉鯨 遊走鯨要大得多 它們的體型已經可以和鱷魚相媲美了 這是個兩棲類的獵手 主要生活在河口和海灣等淺水近岸環境中 到了這一步 鯨類才正式開啟對大海的挑戰 在形態方面 遊走鯨科的頭很窄 眼睛朝向側面 在兩棲類獵手中 這是個比較另類的優化 大多數生活在淡水中的兩棲類獵手 比如說鱷魚它們 眼睛是朝向背側的 遊走鯨科的這種模式 更類似於另一種完全水生的淡水捕食者 新尼龍類 這是一種以長河和大體型聞名的獵手 主要分佈於北半球 白鱷季和新生代早期的淡水和沿海環境中 遊走鯨科雖然和新尼龍類一樣 是眼睛朝前派 但是它們的分佈範圍要狹窄得多 主要侷限在印度和巴基斯坦的幾個地區 遊走鯨科的名下一共有三種 遊走鯨 甘達克鯨和喜馬拉雅鯨 在這之中 遊走鯨和甘達克鯨主要是以陸地獵物為食 但低氧同位素和高碳同位素質的組合卻表明 喜馬拉雅鯨消耗淡水 但是吃海洋獵物 因此呢 喜馬拉雅鯨適合在海洋環境中覓食 但是會飲用淡水的鯨類獵手 在生活環境方面 學者們在巴基斯坦的新梅西亞前海岸線 發現了遊走鯨的化石 這些化石的沉積項表明 遊走鯨類主要生活在潛水沼澤的近岸海洋環境中 它們可能佔據著與河豚相似的生態位 這是從更陸生的巴基鯨科朝向海洋進化的重要環節 所以巴基鯨科 遊走鯨科 一直到龍王鯨科 它們五家有時呢 也被統稱為古鯨亞母 接下來呢 就是第三位選手 雷明頓鯨科 演化樹上的庫齊鯨鼠就是雷明頓鯨科的代表 這是雷明頓鯨科中體型較小的成員 有多小呢 也就三到四米 鯨類巨型化的潛力開始顯現了 但是別看它小 庫齊鯨鼠可是整個雷明頓鯨科中已知最完整的骨架 相比於遊走鯨們 笨拙的大腳掌是划水 雷明頓鯨科的成員們要靈活得多 它們已經演化出了強壯的尾巴 可以像現代的水塔它們一樣 靈活地在水中移動 鯨類就此達成了如魚得水的成就 但是在分佈上依舊還是侷限在印度和巴基斯坦 那既然要衝擊大洋 怎麼可以被區區的印度次大陸所束縛住呢 圓鯨科橫空出世 鯨類終於迎來了大爆發 爆發到什麼程度呢 至少兩個亞科二十二鼠 亞洲 歐洲 非洲 南美洲和北美洲都是圓鯨科的獵場 演化術上為我們列出的第四位鯨類成員 加福特鯨就是圓鯨科的成員 它們主要生活在距今4500萬年前的史新世時期 除了圓鯨科最經典的頭骨特徵 加福特鯨有個極其狹窄的穢 這大概率是個飲食上極其特化的速度型獵手 圓鯨科還有一個非常重要的貢獻 是由雌母鯨完成的 記錄片《星球生靈異》還原的就是雌母鯨的生活狀態 它一共發現了兩個標本 其中的一個疑似是個懷孕的母親 胎兒的位置表明雌母鯨可能是在陸地上分娩的 它是頭先出的模式 而現代鯨類通常是尾先出 在行動方面 雌母鯨的髖骨很堅固 這可以幫助它們在陸地上行走 它們扁平的手指和趾骨也暗示 雌母鯨可能有譜族 綜合來看 雌母鯨大概率依舊是個兩棲動物 就像現代的棋族類一樣 除了生命的延續 雌母鯨還有一個重要的貢獻 就是留下了鯨類演化中成上起下的線索 保存下來的化石顯示 它們的牙齒和龍王鯨的很像 呈圓錐形 中耳骨也與龍王鯨和現代鯨魚的中耳骨相似 不過體型就差遠了 雌母鯨只有2.6米 所以當耳齒殺來襲時 還是躲起來走為上策最為安全 不過如此廣闊的大洋 怎麼能讓魚類獨霸呢 4130萬年前 龍王在特提斯洋怒吼 宣告著鯨類即將君臨大洋