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真有四足鯨?「四條腿的鯨類」游泳模樣到底是像魚還是像犬?

現代的鯨是地球上最大的哺乳動物,是當之無愧的海中霸主。然而在5000多萬年前,鯨的祖先不過只有狼那麼大,能夠在陸地上四足奔跑。最近,一支國際合作研究團隊在秘魯海岸發現了一種新的四足鯨類化石,將其命名為 Peregocetus pacificus,意為“抵達太平洋的旅行鯨”

這一發現填補了鯨類演化史中重要的一環,有助於揭示它們如何從陸地回歸海洋,又如何一路遷徙直至遍佈世界各地。相關論文發表在4月4日的《當代生物學》(Current Biology)期刊上。

四條腿的鯨什麼樣

鯨目(Cetacea)包含我們所說的鯨和海豚,起源於5000多萬年前的南亞。遠古的鯨體型比現代的鯨要小得多,是水陸兩栖的四足偶蹄類哺乳動物。在過去幾十年中,科學家已經發現了幾種早期四足鯨類的化石。

鯨的大家族中最古老的成員是巴基鯨(Pakicetidae),它的三個屬都被發現於巴基斯坦的卡拉奇塔山脈(KalaChitta Range)。巴基鯨的大小和狼差不多,有著長尾巴和瘦長的四肢,生活在接近淡水的環境中,代表了陸生偶蹄類向水生鯨類演化的第一步。或許是因為它們和現代的鯨差異實在太大,最初的命名者們將其歸類為中爪獸目(Mesonychid),一類和狼相似的遠古食肉動物,這一分類過了近半個世紀才得到修正。

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巴基鯨游泳復原圖。圖片來源:https://estoyaburrido-mexico.blogspot.com/2013/02/la-evolucion-de-las-ballenas.html

比巴基鯨略晚的遊走鯨(Ambulocetidae)更加適應水中的生活,化石證據顯示它們尾部可能有著強壯的肌肉,和今天的水獺相似。並且,相比淡水環境,遊走鯨很可能更適應海水環境;而更晚一些的雷明頓鯨(Remingtonocetidae)可能已經完全適應了海水。

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遊走鯨游泳復原圖。圖片來源:https://estoyaburrido-mexico.blogspot.com/2013/02/la-evolucion-de-las-ballenas.html

重新學習游泳

早期鯨類很可能在水中覓食,在岸上休息。有科學家認為,從雷明頓鯨的時期開始,鯨的骨盆帶(pelvic girdle)變得更加靈活,能夠做出更大幅度的彎曲和伸展動作;與此同時,它們的尾巴變得更強壯、扁平,接近今天水獺尾巴的形狀。這些形態的改變都體現出對水中生活的適應。

接下來,鯨的家族迎來了一大批新成員—原鯨(Protocetidae),包含約20個屬。和祖先們相比,原鯨的眼眶更大,兩眼之間距離更寬,不同的屬頭骨形狀差異較大。它們還保留有發育良好的後肢。

本次發現的化石就屬於原鯨的一種。2011年,一個由來自秘魯、法國、義大利、荷蘭和比利時的科研人員組成的團隊發現了它,被保存在距今4000多萬年(始新世中期)的海洋沉積物中。化石研究顯示,這頭鯨保留了在陸地上活動的能力,同時也是一個游泳好手。它體長4米(包含尾部),臀部和四肢形態表明它可以在陸地上行走;而尾巴和足的解剖特徵,包括長而有蹼的附肢,都和現生的水獺、海獺相似。

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現代的海獺有著寬而扁平的尾巴。圖片來源:Pixabay

原鯨生活在始新世中期。到始新世中期和晚期,龍王鯨(Basilosauridae)將成為第一種完全水生的鯨。化石分析表明它們很可能已經演化出了定向的聽覺,只是沒有今天的鯨那麼發達。

自此,鯨永遠定居海洋。

海中旅行者

原鯨是鯨類中最先實現全球分佈的類群,它們的足跡遍佈亞洲、非洲、歐洲、北美洲和南美洲。早先的化石證據顯示,鯨目起源于南亞,隨後往北非方向遷徙。

這次發現的化石披露了它們的下一步行動:在不到1000萬年的時間裡,原鯨跨越大西洋,來到南美洲,幾乎繞赤道轉了一圈。在始新世時期,非洲和南美洲之間的距離大約只有今天的一半,這裡的洋流方向也有利於它們的遷徙。

論文的第一作者、比利時皇家自然科學研究所(Royal BelgianInstitute of Natural Sciences)的Olivier Lamber說:“這是整個太平洋地區第一個無可爭議的四足鯨化石記錄,可能是美洲最古老的,也是除印度和巴基斯坦外最完整的。”

論文作者推測,只有在抵達南美洲之後,它們才開始向北遷徙,最終到達北美洲。

鯨的旅途還沒有結束,它們的故事還在等待更多的化石來填補。許多科學家認為今天的河馬是鯨在陸地上的遠親,但這一觀點目前還有爭議。

至於這個研究小組,他們計畫在這個地區繼續向更古老的地層挖掘,希望能找到更古老的兩栖鯨類化石。

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