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达氏海幼兽是古老鳍足类动物的现代对照,属于食肉目鳍足亚目下的海象科

最近,美国和加拿大科学家们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,看起来能在陆地和海洋中行走和游泳。它是否就是鳍足类动物共同的祖先呢?下面祥安阁就为你介绍有关达氏海幼兽的相关文章。

问:海豹、海象、海狮、海狗、海兔这几种动物都有什么不同?

韦德体育官方网站 ,在秘鲁太平洋沿岸的海洋沉积物中,研究人员发现一具4300万年前的四足鲸化石。古生物学家推测,化石中的生物身长4公尺,除了有四条腿以外,也同时拥有蹼和蹄,可以适应水陆两栖的生活,很有可能就是鲸鱼的祖先。

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海兔,又称海蛞蝓,海兔不是兔,而是螺类的一种,属于浅海生活的贝类,是海兔科海洋腹足类的统称,因其头上的两对触角突出如兔耳而得名。

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鳍足类动物共同的祖先:达氏海幼兽

海狗(学名Arctocephalinae),又名“毛皮海狮”、“毛皮海豹”或“突耳海豹”(eared seal),食肉目鳍足亚目海狮科的一个亚科。因其体型像狗,因此得名海狗;由于又有些像熊,因而又名海熊。

据BBC新闻网报道,比利时皇家自然科学研究所的科学家蓝伯特(Olivier Lambert)及其团队于2011年在秘鲁南部离海边1公里的沙漠挖出被命名为Peregocetus pacificus的鲸豚类祖先化石。

两栖海豹会走路

海狮因脸部与狮子的脸相似而得名,是海中的哺乳动物,他与海豹同属鳍足类,因为它们的四肢都已演化成鳍的模样,是方便在海洋中活动。其中,北海狮(又叫北太平洋海狮、斯氏海狮、海驴等)是海狮中体形最大的一种海狮,素有"海狮王"的美称。

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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。

海象(Odobenus rosmarus),属于食肉目鳍足亚目下的海象科,主要生化在北极或近北极的温带海域。它是海中的大象,身体庞大,皮厚而多皱,有稀疏的刚毛,眼小,视力欠佳,体长3~4米,重达1300公斤左右,长着两枚长长的牙。

该化石约有4300万年历史,长约4米,从出土的肱骨跟掌骨来看,这只四脚鲸鱼已经成年。科学家认为,该种动物能用脚在陆地走路,但只在休息及生产时才上岸,大部分时间也在海中。因为它们的四肢短小、脚趾又长,走路时会感到吃力。而长长的口鼻及坚固的牙齿令它们能轻易捕食鱼类等中型猎物。它们尾部的脊椎结构跟现代的两栖哺乳类动物,如海狸、水獭相似,证明其尾部主要是用来游泳且力量巨大。

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。

海豹是对鳍足亚目种海豹科动物的统称。海豹体粗圆呈纺锤形。全身披短毛,背部蓝灰色,腹部乳黄色,带有蓝黑色斑点。头近圆形,眼大而圆,无外耳廓,吻短而宽,上唇触须长而粗硬,呈念珠状。四肢均具5趾,趾间有蹼,形成鳍状肢,具锋利爪。后鳍肢大,向后延伸,尾短小而扁平。毛色随年龄变化:幼兽色深,成兽色浅。

团队以往曾在别的地方找到同类化石,但不完整,不足以证明它们生前能游泳。这次挖出的化石则保留有下颚、牙齿、脊椎骨、肋骨、部分前腿和后腿,其脚趾间甚至可能有蹼,提供了足够证据。

现生鳍足类包括海象、海豹和海狮。它们都是从陆地动物演化而来的食肉哺乳动物,之前已知最早的鳍足类动物化石是海熊兽(Enaliarctos)。它在北美西北海岸发现,看上去是完全生活在海洋里的。它有着鳍状肢,但和现代鳍足类不同,可能并不知道如何在海中正确利用鳍状肢,而只是用它将猎物拉到海岸上进食。

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有趣的是,现代海豹的不同种中有着不同的游泳方式,有的会转动它们的鳍状肢,有的左右摇晃它们的臀部,用后肢推动前进。海熊兽看起来两种游泳方式都会,而最新发现的海幼兽有着带蹼的四脚和四肢,可以用四肢游泳,很可能比海熊兽演化得更早。

蓝伯特表示,在印度与巴基斯坦出现的四足鲸之后,这具来自秘鲁、出现于4300万年前的化石称得上是最完整的,可以为鲸豚类动物从陆地转变至海洋的演化提供了新的线索。

在加拿大北极圈地区发现的这具化石为鳍足类动物早期演化提供了新的视角。它骨骼达到65%的完整程度,足以令科学家重塑其任意细节。它的四肢显示它曾在陆地上行走,它没有鳍状肢,但趾骨间有连接,类似于现在的蹼,也完全是为半水生的环境而生。与它同时被发现的一些同时代的鱼化石,更证明了它半水生的过去。

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这个海幼兽同时带有早期鳍足类动物和现代鳍足类动物的特点,它看起来是完全适应于陆上走动和水中游动的,此外,它身上的一些解剖学特征又与现代熊、臭鼬、獾、鼬鼠和水獭类似。

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。

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。