“鲸变”中的“痕迹”

    鲸是哺乳动物，可它是如何进化成为现在的样子的呢？是不是从水生爬行动物或者从鱼类直接产生的原始哺乳动物？或者是典型哺乳动物的祖先，再可能是从两次重返水中的陆生哺乳动物演化来的？
    这些问题在18和19世纪进行了大量的讨论。达尔文在《物种起源》第一版中，认为鲸是从张嘴在水中游泳、收集浮游昆虫的类似熊一样的祖先演化来的。陆生哺乳动物重又变成海生的，这似乎不大可能。想要研究这些问题，化石会成为最好的证据，然而，我们并没有太多的化石证据，今天我们将通过生命奥秘博物馆真实的展品来寻找这些进化的痕迹！

我们以博物馆的明星展品小鳁鲸为代表为大家介绍。

鲸的特性

    虽然鲸与鱼生活在一起，而且其行为在很多方面像鱼，但它们还保持着哺乳动物的本质特性：全都是胎生幼崽，并亲自哺乳；通过肺呼吸，而不是鳃过滤空气；全部是热血动物，有毛皮或起源于毛皮一类的须的结构；脊椎总是上下弯曲，而不是像鱼、两栖动物和爬行动物那样侧向弯曲。

从听觉器官看“鲸变”

    听觉是所有鲸类哺乳动物中最具优势的感官。鲸耳朵的特殊构造只有通过对内部的解剖研究才能发现，因为可见的外部构造已经消失，具体表现在鲸已经没有了突出的耳朵，因为突出的耳朵将会破坏对快速而高效游泳至关重要的头部流线型形状，所以鲸耳的构造对于鲸的各种平衡姿态、浮潜及游泳特技具有特殊的意义。

从尾部肌肉看“鲸变”

    鲸依靠尾巴强有力地上下摆动游泳，其尾巴有主要由软骨组织而不是硬骨组成了结实的水平宽阔尾片。通过图片可以看到鲸的无骨尾鳍，是鲸游动的主推进器官。从图片中可以看到鲸的大量肌腱，有三组：肌腱向上、向下、向侧牵扯尾部可以产生巨大的力量，正是尾鳍上的这一大群肌肉为尾部的上下摆动提供力量。

从前肢看“鲸变”

    鲸的前肢进化成为阔鳍，有相应的短臂和大大延长的手指；它们的运动有助于游泳过程中掌握方向，也可用于母鲸为他们的子鲸导向。

从鲸肋骨看“鲸变”

    肋骨与肋骨、肋骨与内脏之间都有很大的空间，因为宽大的空间，为胸腔内肺的膨胀时间和压缩空间创造了条件，鲸肋骨的空间构造比陆生动物动物更大，对适应深潜极为重要。

从鲸的鼻孔看“鲸变”

    小鳁鲸的鼻孔，也就是鲸的喷水孔，反映了长期潜水后肺拍出气体的力量在头的顶部很后的地方，几乎在形成大嘴的扩展下颌活动关节的后面。一般人们可以根据水柱的数量和高矮来判断齿鲸还是须鲸（须鲸双鼻孔，齿鲸单鼻孔）

从后肢骨痕迹看“鲸变”

    痕迹器官是指失去原有功能，在发育中退化，只留残迹的器官。别小瞧了这个痕迹器官，痕迹器官的存在，支持了生物进化论的观点，有助于了解各种器官在进化过程中的改变，从而了解动物的进化历程。

    图片六中标注的地方为鲸的后肢骨，此处证实了鲸与偶蹄动物的姻亲关系。为了适应海洋中的生活，鲸开始用背部和尾巴去适应海洋，学会游泳，而后肢的作用则逐渐减弱，器官开始退化。现在鲸类的后肢常常仅以不规则的形态出现，与强壮的脊椎相比，不规则的后肢骨逐渐成为标志。但是，鲸形成后肢的基因仍然存在，在少数情况下，这种基因会活跃在胚胎中产生发育不全的后腿。

这种退化的后肢骨不仅在鲸身上有体现，还在原始蛇类，如巨蟒和蟒蛇中出现过。图七为生命奥秘博物馆展品黄金蟒蛇，展品的后肢部分还能清晰地看见蟒蛇的两只脚。

其实，直到1980年代都没有任何已知的化石能阐明鲸的早期进化情况。在1980年代后期，研究各种蛋白质分子结构和DNA序列的生物化学家鉴别出，河马是鲸类动物活着的最近亲属。到2001年古生物学家发现了一种动物(命名为巴基鲸)的较完整骨架及几个稍后一些的亲属。这些鲸的祖先有着腿、臀部和强壮得利的足，可以在陆地上行走，在浅水里跋涉，并像现在鲸类那样游泳。但从这些化石中还不能确定，它们是否在水下哺育动物。后期的发现的化石可以看到，鲸类更加擅长游泳，替代了行走的能力，后腿及臀部的大小逐渐缩减，不适合附着在脊柱上，而尾巴变得更长、更强而有力。始新世后期，发现了很多鲸类动物的化石，可以证明鲸在相当短的时期内已进化成了完全适应海洋的哺乳动物。

最后，借用弗劳尔教授向英国科学知识普及协会发表演讲的一段话来总结一下鲸起源的现代观点：我们可以推断，给我们自己描绘一些原始性概括的、时常出没于沼泽地的动物。它具有像现代河马那样稀疏的毛发，但也具有游泳用的阔尾巴和短四肢。它们的喂养方式是杂食性的，可能是水生植物与贝类、蠕虫和淡水甲壳类动物，逐步变得越来越适应进入在为它们居住的沼泽地有水生动植物的一侧上已成为它们准备好的空地，所以，渐渐地改变为栖息在湖泊河流中的、类似海豚的生物，并最终发现它们进入了海洋的途径。