从“熊”到鲸鱼，远古时代的鲸鱼竟然还会行走？

从20世纪中到现在

人类对于海洋的探索仅有5%

海洋对于人类来说像是一个

美丽却又充满未知的秘境

座头鲸和她的宝宝在海面附近游泳

图片来源：science news for students

目前世界上已知的最大的哺乳动物鲸鱼

也是来自海洋

今天，科博士就来和大家聊聊鲸鱼

”

鲸鱼的祖先是谁？

它们一直生活在海洋里吗？

如果它们生活在陆地上，它们会行走吗？

......

从“熊”到鲸

"在北美，赫恩(Hearne)看到黑熊大张其嘴在水里游泳数小时，像鲸鱼一样捕捉水中的昆虫。如果在昆虫供应量稳定，且无竞争者的极端情况下，我认为自然选择可以使熊类在结构和习性上越来越习惯水生，嘴越来越大，直到产生一种像鲸鱼一样的生物。"

——达尔文《物种起源》

鲸类动物的起源一直是进化生物学家们孜孜以求的恼人谜题。

3.7-3.6亿年前，自从肉鳍鱼类登上陆地以后，包括人类在内的所有陆生脊椎动物演化而出，在广袤的大陆上演绎生命的精彩，但在这一过程中，鲸鱼却从陆地回到了海洋，重新化为了“鱼”的模样。

达尔文在物种起源里将鲸鱼与熊联系在一起，普通人看来可能觉得有点天方夜谭，但达尔文的猜测并不是完全错误的。

变成鲸鱼的“熊”不是黑熊，而是一种偶蹄目哺乳动物。

偶蹄目也被表述为鲸偶蹄目，是哺乳动物的一个大型分支。陆生种类四足通常各有四趾或二趾，趾甲特化为鞘状的角质蹄，因每足的蹄甲数为偶数（四或二），故称偶蹄目。

偶蹄目源自5000万年前始新世的踝节目，演化已成为哺乳类中最繁盛的家族之一。现存300余种，可分4个亚目：胼足亚目（骆驼和羊驼类）、猪形亚目（猪和西猯）、反刍亚目（牛、羊、鹿等）、鲸河马亚目（鲸豚类与河马） 。

图片来源：popscicoll.org

1950年

美国科学家Alan Boyden等人利用抗原-抗体反应研究鲸类起源与进化, 发现在现存的动物中, 鲸与偶蹄目哺乳动物(河马)的亲缘关系最为接近。

1985年

文森特·萨里奇根据分子证据推测鲸鱼是偶蹄动物的后裔。

随后东京工业大学的 Norhiro Okada 及其同事通过研究一类被称为“SINE”的DNA片段，进一步证实鲸类和偶蹄类动物在生命之树上的近缘关系。

尽管有分子的证据为鲸类的演化提供了部分参考，但河马和鲸鱼毕竟相去甚远，如何解释鲸鱼对水生环境的重新适应，对科学家而言依旧是一个十分棘手的问题。

直至科学家们发现了一系列令人惊叹的化石，让我们可以非常详细地去研究鲸类动物的“重返海洋”。

2007年，Nature报道了一项关于鲸类祖先近亲的化石的研究，研究者将这种鲸类祖先的近亲称为印多霍斯兽(Indohyus)。

图片来源：eartharchives.org

印多霍斯兽是一种小而粗壮的偶蹄动物，在体型上和浣熊近似，但在身体比例上更像一只没有鹿角的鹿，较大的骨骼密度有助于其在水中生活。

它们喜欢生活在小溪边，当察觉到危险时，便会跳入水中，这一行为或许也是鲸类祖先表现出的第一种水生行为。

虽然印多霍斯兽作为鲸类动物的姊妹类群，同样存在水生生活，但这并不意味着水生生活是鲸类动物演化出来的决定性条件。

牙齿化石的证据表明印多霍斯兽和古鲸祖先食性不同

图片来源：Springer

根据稳定同位素和化石中牙齿磨损的证据，导致鲸类动物祖先和印多霍斯兽分道扬镳的应该饮食上的变化，印多霍斯兽以植物为食，但古鲸大都是食肉的。

但不管怎么样，鲸类祖先的出现都是一个非凡的转变，就像达尔文从“熊”到鲸的猜测也是一个非凡的想法。但遗憾的是达尔文由于批评者的反对，在《物种起源》的第二版中删除了关于熊到鲸的叙述。

鲸鱼们的祖先

4800万年前

印多霍斯兽，体长80cm，细长的腿骨很重，说明它有时候会待在水中。科学家认为，它会利用水逃避捕食者。

5000万年前巴基鲸体长2米，是另外一种两栖动物，骨骼化石的化学物质证明，它喜欢在淡水中打滚，吃陆地动物和植物。

巴基鲸的发现让我们对第一批鲸目动物有了直观的了解。

4900万年前

游走鲸体长3米，大部分时间生活在水里，像鳄鱼一样，骨骼的化学成分显示，它生活在淡水和海水中，可以同时行走及游泳，是一种半水生哺乳动物。

4500万年前雷明顿鲸体长3米，雷明顿鲸长得像鳄鱼，作为鲸的祖先之一，它几乎生活在海里。它的耳朵像鲸，用来保持平衡的结构已经消失，这说明它大部分时间生活在海里。

4000万年前

（鲸类动物开始征服海洋）

原鲸是一个多样化的群体，大约有15个属被描述，在这样一个多样化的家庭里，不同原鲸在鼻子长度和耳朵形态等特征上有很大差异，但都拥有长时间在海中生存的能力，它们拥有后鳍，前鳍则长有脚趾，长下颚中长有锐利的牙齿。（右图为原鲸的一种，罗德侯鲸）

4100万年前龙王鲸体长16~18米，体重8～18吨，是肉食类动物。

龙王鲸明显不足以支撑庞大身体的后肢，表明了鲸类动物已经完全适应了在海洋中的生活。

鲸类动物的演化历程

图片来源：Springer

整个进化过程中，鲸类动物的祖先潜入溪流，到演化为龙王鲸遨游海洋，历时约 800-1000 万年。期间，它们拥有过多种多样的形态变化，在不断的物种形成和灭绝的轮回中，最终成为了如今的现代鲸类。

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资料来源：科学鱼、科学大院

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原标题：《从“熊”到鲸鱼，远古时代的鲸鱼竟然还会行走？》

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