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最大的头足类动物,鳍足类动物共同的祖先

最大的头足类动物,鳍足类动物共同的祖先“我们知道有些陆地两栖动物的祖先存在过,但我们该如何取得完整的海洋生物形式呢?”瑞宾斯基说,“这儿有个形态学上的代沟。达氏海幼兽是一种重要的转型期化石。”但在海豹和其他鳍足类动物身上,陆地海洋进化的证据却非常难得,因为最早的证据海熊兽即带鳍状肢,但科学家还是不知道化石纪录中的转型期动物是怎样的,幸好现在有了达氏海幼兽。科学家起此名以纪念达尔文的设想,也暗示海幼兽在演化过程中的位置:它填补了演化过程中转型期最重要的一环。相比现代的海狮、海豹,这只海幼兽更像现代的水獭。水獭是目前已知动物中与鳍足类关系最密切的。加拿大自然博物馆的植物考古学家瑞宾斯基(Rybczynski)说,从某种程度上,达氏海幼兽是“古老鳍足类动物的现代对照”,她说,它填补了化石纪录中的一项重要空白,显示了海豹及其近亲是如何从两栖的小食肉动物演化而来。达尔文说,海豹来自陆地对鳍足类动物演化的假设,最早来自达尔文在150年前思

如何区分海豹与海狮?一个重要的区别方式是,由于演化来源不同,两者的后肢方向不同,所以海狮能“走路”,而海豹只能蠕动前行。

不过,最近美国和加拿大科学家偶然在北极地区发现了一个外形奇特的海豹化石。这个史前海豹长着“四腿”,看起来在陆地和海洋中能游刃有余地行走和游泳,它可能是达尔文关于鳍足类动物从陆地迁到海洋这个假设中关键的一个环节。

最大的头足类动物,鳍足类动物共同的祖先(1)

两栖“海豹”会走路

这头被命名为“达氏海幼兽”(Puijila darwini)的动物长只有1米多,大约生活在2000万年到2400万年前。它像陆地哺乳动物一样有着强健有力的四肢,长长的尾巴和带蹼的脚。是“能走”的海豹。

相比现代的海狮、海豹,这只海幼兽更像现代的水獭。水獭是目前已知动物中与鳍足类关系最密切的。加拿大自然博物馆的植物考古学家瑞宾斯基(Rybczynski)说,从某种程度上,达氏海幼兽是“古老鳍足类动物的现代对照”,她说,它填补了化石纪录中的一项重要空白,显示了海豹及其近亲是如何从两栖的小食肉动物演化而来。

达尔文说,海豹来自陆地

对鳍足类动物演化的假设,最早来自达尔文在150年前思考演化论时的一个想法:许多海洋哺乳动物都有着陆地生活的根。他在《物种起源》中写道:有些非常严格的陆地动物,常常在浅水里捕食,这些动物可能最终演变成了完全的水生动物,可以在海洋里生活。

但在海豹和其他鳍足类动物身上,陆地海洋进化的证据却非常难得,因为最早的证据海熊兽即带鳍状肢,但科学家还是不知道化石纪录中的转型期动物是怎样的,幸好现在有了达氏海幼兽。科学家起此名以纪念达尔文的设想,也暗示海幼兽在演化过程中的位置:它填补了演化过程中转型期最重要的一环。

“我们知道有些陆地两栖动物的祖先存在过,但我们该如何取得完整的海洋生物形式呢?”瑞宾斯基说,“这儿有个形态学上的代沟。达氏海幼兽是一种重要的转型期化石。”

“海幼兽骨骼有着肢体,显示它曾发展了很好的肌肉,有平的趾骨,说明它的脚是蹼而非鳍状肌的样子。”研究小组成员、美国卡内基自然历史博物馆的道森(Mary Dawson)说。“这动物可能同时演化出游泳和陆地行走的能力。当游泳时,它会同时划动前后肢。这个动物提供了鳍足类动物在长出鳍状肢之前的样子。”

当然,这种远古物种并不是现代海豹的直接祖先,但是研究人员认为它是鳍足类动物共同的祖先。研究人员仍在试图精确地描绘出它究竟适合于哪种鳍足类动物进化分支。

最大的头足类动物,鳍足类动物共同的祖先(2)

北极:生物演化的温床

研究者表示,这次能在北极偶然发现这个海幼兽化石,还得归功于对气候比较敏感的北极地区,这个淡水,陆地海洋“两不像“的海豹正好再次证明了北极作为生物演化“温床”的想法。

其实,达氏海幼兽是2007年在加拿大北极圈一个流星陨石坑中发现的。发现地点位处努纳维特(Nunavut)地区的德文岛,其发现的地点证实了鳍足类动物的演化是在淡水中发生的。

在海幼兽生活的中新世,这块地方气候很冷,惟一适宜的栖息地就是淡水。科学家猜测,当北极的湖泊河流变得温暖起来的时候,这些动物抓紧时间在拼命繁殖,而当淡水湖在冬天结冰后,海豹们失去了食物,它们只能被迫去适应海洋生活以捕食生存下去。北极圈的环境会加强气候交替的过程,加快演化速度,动物不得不去适应新环境,否则就要灭绝。

现在,对这些早期北极鳍足类动物的最初研究表明,这个区域可能是鳍足类动物进化的温床。如同达尔文所预测的,海幼兽的后代或者另外一个相似的物种逐渐适应了在海里游泳的方式,这就导致了现在的海豹、海象等动物的出现。

情况越来越明显,鳍足类动物很可能始于北极。“海幼兽是早期鳍足类动物生活在北极的最早化石证据。”瑞宾斯基说,“这个发现支持了北极可能是鳍足类动物演化中心的假设。”

转型期化石是非常关键的,它能证明科学家关于演化过程的假设。另一个最重要的演化转型期证据是生活在4000万年前的似鱼陆生动物Tiktaalik roseae,它被称为“会走的鱼”,同样发现在加拿大北极地区。它被认为是鱼演化为两栖动物的重要过渡型动物,证明了鱼是从海洋“走”上陆地的。

目前,这支研究小组计划今年再次返回德文岛寻找更多的骨骼化石。

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