“鯨變”中的“痕跡”

    鯨是哺乳動物，可它是如何進化成為現(xiàn)在的樣子的呢？是不是從水生爬行動物或者從魚類直接產(chǎn)生的原始哺乳動物？或者是典型哺乳動物的祖先，再可能是從兩次重返水中的陸生哺乳動物演化來的？
    這些問題在18和19世紀進行了大量的討論。達爾文在《物種起源》第一版中，認為鯨是從張嘴在水中游泳、收集浮游昆蟲的類似熊一樣的祖先演化來的。陸生哺乳動物重又變成海生的，這似乎不大可能。想要研究這些問題，化石會成為最好的證據(jù)，然而，我們并沒有太多的化石證據(jù)，今天我們將通過生命奧秘博物館真實的展品來尋找這些進化的痕跡！

我們以博物館的明星展品小鳁鯨為代表為大家介紹。

鯨的特性

    雖然鯨與魚生活在一起，而且其行為在很多方面像魚，但它們還保持著哺乳動物的本質(zhì)特性：全都是胎生幼崽，并親自哺乳；通過肺呼吸，而不是鰓過濾空氣；全部是熱血動物，有毛皮或起源于毛皮一類的須的結構；脊椎總是上下彎曲，而不是像魚、兩棲動物和爬行動物那樣側向彎曲。

從聽覺器官看“鯨變”

    聽覺是所有鯨類哺乳動物中最具優(yōu)勢的感官。鯨耳朵的特殊構造只有通過對內(nèi)部的解剖研究才能發(fā)現(xiàn)，因為可見的外部構造已經(jīng)消失，具體表現(xiàn)在鯨已經(jīng)沒有了突出的耳朵，因為突出的耳朵將會破壞對快速而高效游泳至關重要的頭部流線型形狀，所以鯨耳的構造對于鯨的各種平衡姿態(tài)、浮潛及游泳特技具有特殊的意義。

從尾部肌肉看“鯨變”

    鯨依靠尾巴強有力地上下擺動游泳，其尾巴有主要由軟骨組織而不是硬骨組成了結實的水平寬闊尾片。通過圖片可以看到鯨的無骨尾鰭，是鯨游動的主推進器官。從圖片中可以看到鯨的大量肌腱，有三組：肌腱向上、向下、向側牽扯尾部可以產(chǎn)生巨大的力量，正是尾鰭上的這一大群肌肉為尾部的上下擺動提供力量。

從前肢看“鯨變”

    鯨的前肢進化成為闊鰭，有相應的短臂和大大延長的手指；它們的運動有助于游泳過程中掌握方向，也可用于母鯨為他們的子鯨導向。

從鯨肋骨看“鯨變”

    肋骨與肋骨、肋骨與內(nèi)臟之間都有很大的空間，因為寬大的空間，為胸腔內(nèi)肺的膨脹時間和壓縮空間創(chuàng)造了條件，鯨肋骨的空間構造比陸生動物動物更大，對適應深潛極為重要。

從鯨的鼻孔看“鯨變”

    小鳁鯨的鼻孔，也就是鯨的噴水孔，反映了長期潛水后肺拍出氣體的力量在頭的頂部很后的地方，幾乎在形成大嘴的擴展下頜活動關節(jié)的后面。一般人們可以根據(jù)水柱的數(shù)量和高矮來判斷齒鯨還是須鯨（須鯨雙鼻孔，齒鯨單鼻孔）

從后肢骨痕跡看“鯨變”

    痕跡器官是指失去原有功能，在發(fā)育中退化，只留殘跡的器官。別小瞧了這個痕跡器官，痕跡器官的存在，支持了生物進化論的觀點，有助于了解各種器官在進化過程中的改變，從而了解動物的進化歷程。

    圖片六中標注的地方為鯨的后肢骨，此處證實了鯨與偶蹄動物的姻親關系。為了適應海洋中的生活，鯨開始用背部和尾巴去適應海洋，學會游泳，而后肢的作用則逐漸減弱，器官開始退化。現(xiàn)在鯨類的后肢常常僅以不規(guī)則的形態(tài)出現(xiàn)，與強壯的脊椎相比，不規(guī)則的后肢骨逐漸成為標志。但是，鯨形成后肢的基因仍然存在，在少數(shù)情況下，這種基因會活躍在胚胎中產(chǎn)生發(fā)育不全的后腿。

這種退化的后肢骨不僅在鯨身上有體現(xiàn)，還在原始蛇類，如巨蟒和蟒蛇中出現(xiàn)過。圖七為生命奧秘博物館展品黃金蟒蛇，展品的后肢部分還能清晰地看見蟒蛇的兩只腳。

其實，直到1980年代都沒有任何已知的化石能闡明鯨的早期進化情況。在1980年代后期，研究各種蛋白質(zhì)分子結構和DNA序列的生物化學家鑒別出，河馬是鯨類動物活著的最近親屬。到2001年古生物學家發(fā)現(xiàn)了一種動物(命名為巴基鯨)的較完整骨架及幾個稍后一些的親屬。這些鯨的祖先有著腿、臀部和強壯得利的足，可以在陸地上行走，在淺水里跋涉，并像現(xiàn)在鯨類那樣游泳。但從這些化石中還不能確定，它們是否在水下哺育動物。后期的發(fā)現(xiàn)的化石可以看到，鯨類更加擅長游泳，替代了行走的能力，后腿及臀部的大小逐漸縮減，不適合附著在脊柱上，而尾巴變得更長、更強而有力。始新世后期，發(fā)現(xiàn)了很多鯨類動物的化石，可以證明鯨在相當短的時期內(nèi)已進化成了完全適應海洋的哺乳動物。

最后，借用弗勞爾教授向英國科學知識普及協(xié)會發(fā)表演講的一段話來總結一下鯨起源的現(xiàn)代觀點：我們可以推斷，給我們自己描繪一些原始性概括的、時常出沒于沼澤地的動物。它具有像現(xiàn)代河馬那樣稀疏的毛發(fā)，但也具有游泳用的闊尾巴和短四肢。它們的喂養(yǎng)方式是雜食性的，可能是水生植物與貝類、蠕蟲和淡水甲殼類動物，逐步變得越來越適應進入在為它們居住的沼澤地有水生動植物的一側上已成為它們準備好的空地，所以，漸漸地改變?yōu)闂⒃诤春恿髦械摹㈩愃坪ｋ嗟纳铮⒆罱K發(fā)現(xiàn)它們進入了海洋的途徑。