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研究发现四足兽向鲸演化缺失环节

http://www.sina.com.cn 2007年12月24日 10:07  科学时报

  作者:祝魏玮

  在达尔文之后,科学家已经承认鲸的祖先是生活在陆地上的四足动物。在过去的15年间,美国东北俄亥俄州大学医药学院解剖学教授Hans Thewissen领导的研究团队,已经通过化石研究,找到了鲸的祖先从陆地进入海洋的一系列证据。但其中还有一个环节没有得到证实。

  如今,一项受到美国国家科学基金会(NSF)资助的研究,已经发现了鲸和它的四足兽祖先间进化的缺失链条。这一结果发表在近日出版的《自然》杂志上。

  Thewissen和他的同事在印度克什米尔控制区发现的化石证明,一种类似鹿的哺乳动物是鲸和豚的祖先。这是一个距今约4800万年的名为Indohyus的偶蹄动物化石,属于动物分类学上的raoellids进化组。

  美国国家科学基金会地球科学部项目主任H. Richard Lane说:“鲸的进化过程就是一部陆基哺乳动物演化为水栖动物的进化史。这项研究给我们提供了一条研究近海和浅海领域水栖动物的新路径。”

  Thewissen研究组考察了一层泥岩中的上百个Indohyus化石,他们发现,这种狐狸大小的动物颇似小鹿。这一化石动物的中耳区具有厚厚的包膜(involucrum),而迄今为止,只在鲸类动物中发现过包膜。研究人员还揭示一个更为惊人的结果:Indohyus骨架的外层比一般哺乳动物的外层要明显厚很多,这一特性往往出现在浅水跋涉的水栖动物,比如今天的河马身上。

  同时,研究人员还发现,Indohyus的牙齿中含有的碳13同位素水平要比以水下食物为生的始新世鲸的高得多,这表明Indohyus是以陆生植物为食的。所有的这些证据表明,Indohyus更多的时间生活在水中,而并非陆地。

  此前有人认为,鲸的祖先是陆地上的肉食动物,因为捕食鱼类才进入水中,但新的研究发现并非如此。根据Thewissen的发现,Indohyus是一种素食动物,而且已经生活在水中。显然,现代鲸鱼从素食向肉食的转变过程是在水中进行的,并非在陆地上进行。

  一种现代的糜香鹿为我们提供了一个更好的例证:非洲糜香鹿(Chevrotain)一遇到危险就会跳入水中,并潜入水底。

  Thewissen说:“事实上,上世纪90年代以前,人们还对鲸的祖先了解不多,之后的一系列发现完善了人们对这方面的认识。”

  1994年,Thewissen和他的团队发现了两栖鲸——Ambulocetus natans,这一发现刊登在当年出版的《科学》杂志上。2001年,Thewissen发现了人们所知道的最古老的鲸化石——Pakicetus attocki,这一发现也以封面故事的形式发表在当年的《自然》杂志上。Pakicetus和Ambulocetus被誉为早期鲸的代表,但是Indohyus的发现有助于人们发现鲸的祖先。

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