鲸的祖先

“鲸”这个汉字的造法明白地表示，古人认为鲸是一种大鱼， “鲸鱼”一词就更不用说了。我们不能责怪造字者缺乏生物学常 识，因为包括鲸、海豚和鼠海豚（体型较小的海豚）在内的鲸类 动物（cetaceans）实在是同鱼太像了：长长的身体呈流线型，尾 巴的形状像叶片，后肢退化缩小到没有、只在身体内部还能寻到 一点残迹，这些特征无一不是适于水中正高罩生活的。 科学家认为，哺乳动物大约与恐龙差不多同时登上进化的舞 台，在巨大爬行动物横行的年代里生活得不甚得意，直到一场大 灭绝事件——通常认为是6500万年前一颗小行星撞上地球——毁 灭了恐龙家族，才因祸得福地兴盛起来。 在5000至6500万年前的 第三纪，所有的哺乳动物都生活在陆地上，现代鲸类动物的祖先 也不例外。由于某种原因，一些凭借四肢在大地上奔跑的动物， 于5000万年前的始新世时期开始回归河流和海洋，在不足800万年 的时间里，体型和生活习性都发生了巨大的改变。 这些发现特别是巴基斯坦古鲸（Pakicetidae） 已经足够让科 学家激动，因为它们是陆生哺乳动物与现代鲸类动物之间的过渡 型，再次为进化论提供了优美的证据。不过，这些过渡型化石更 加偏向于鲸那一边，要么能够水陆两栖，要么完全适应海洋生活。 有两个重要的问题未能解答：鲸类动物的陆地祖先——那些只会 奔跑不会游泳的最原始的鲸类动物，是什么样子？世上现存的哺 乳动物中，哪一种与鲸类的亲戚关系最近？ 科学家致力于更详细地鲸类动物的进化历程，不同专业的人 有不同的方法。根据化石的牙齿和耳朵特征，古生物学家倾向于 认为，鲸与一种生活在第三纪、现已灭绝有有蹄动物mesonychians 血缘最近。研究现存动物DNA特征的分子生物学家则比较偏爱河 马，认为这种现代偶蹄动物才是鲸最近的亲戚。 今年 9 月20日，Thewissen在英国《自然》杂志上发表报告说， 他的小组新发现了两种巴基斯坦古鲸化石，它们完全是陆生的。 就在第二天，Gingerich 在美国《科学》杂志上报告了另两种也是 在巴基斯坦挖出来的古鲸化石，长着发育良好的后肢，可以水陆 两栖。（看来每一领域的大腕来来去去也就那么几个人，而且这 两位大概有点竞争的意思，同时在两份地位对等的杂志上发表主 题相同的报告，倒也颇为有趣。）两人的新发现都表明，牛、河 马、猪、骆驼和长颈鹿等偶蹄动物与鲸有着密切的亲缘关系。对 Gingerich来说，提出这个观点也许稍微多费了一点功夫， 因为他 原先主张mesonychians是鲸的近亲。 Thewissen新发现的两种完全生活在陆地上的古鲸 相比之下，Thewissen的报告比较重要。他新发现的化石分属 巴基斯坦古鲸的两个种，分别称为Pakicetus（上图中较大的那个， 那把锤子大概是20厘米）和Ichthyolestes。它们有肉食的牙齿，长 得有点像狗，但尾巴比狗更长，嘴更凶猛，眼睛比较小，身体分 别像狼和狐狸那么大。它们的耳朵部位有几块奇特的骨头，形状 与鲸类动物独有的相同部位的骨头非常相像。但颈椎骨长度、腰 椎骨稍嫌僵硬的关节、细长的后肢骨都表明，这些动物善于在陆 地上奔跑。更重要的是，其踝部有一块特殊的骨头，上下各有两 个滑车（如下图所示）。很容易理解，这种形状必定使足关节相 当灵活，利于奔跑，以前曾被认举闹为是偶蹄动物的独有特征，现在 看来，原始鲸类动物也是如此。 根据Thewissen的意见，大致可以画出这样一张亲缘关系图。与 其它偶蹄动物相比，河马与鲸并不格外亲近，这一意见与 Gingerich 有分歧，后者认为河马还是要特殊一些。 Pakicetus想象图，Carl Buell作，转自http://www.neoucom.edu/Depts/ANAT/Pakicetid.html 基本上，Pakicetus长得像一条嘴很长的狗。与庞大、优雅而雍 容的鲸相比，不仅没半点相似之处，而且太丑了，称之为古鲸实在 让人心里别扭。然而，它确实是鲸的祖先。栖息环境发生巨大变化， 在自然选择的沉重压力之下，宜于陆地生活的形态迅速被抹杀。但 仍有一些细微特征被保留下来，在化石之中向我们展示进化的神奇 力量。与以前发现的古鲸化石相比，Thewissen发现的这两个新种是 更加完美的过渡型，也就难怪同念吵一期《自然》杂志上刊载的新闻评 论认为它们可与始祖鸟和南方古猿并列了。