鲸鱼没有手,为什么长着人手一样的骨骼?这得从鲸鱼的进化史说起
文章来自微信公众号:生命教育观察 ID:smjygc
在解释这个问题之前,我们先来重新认识一下鲸这种动物,鲸俗称“鲸鱼”,但它们不是鱼类,而是哺乳纲下的一种偶蹄目动物。
偶蹄目?没错,鲸鱼跟羊和鹿一样被归为同一目,而且经过DNA测序之后,科学家们认定鲸鱼与河马为姐妹群,即它们有着较相近的共同祖先。
很长一段时间以来,科学家们不知道将鲸鱼归于哪一类,随着化石证据的逐渐发现,科学家们终于摸清了鲸鱼的进化历史,发现它们其实是由5000万年前的一种偶蹄目动物入水演化而成的。
在20世纪70年代,科学家们在印度和巴基斯坦地区发现了一种四足动物的化石,科学家们将其命名为巴基斯坦鲸(Pakicetus)。这种动物长得有点像今天的狗狗,它们主要生活在陆地上,它们被确定与现代鲸鱼有着密切的关系,是鲸鱼的祖先物种。
随后,科学家们发现了一系列其他过渡动物的化石——雷明顿奥塞特斯、罗德霍塞特斯、普罗托塞特斯、多鲁顿、巴西龙。他们的身体也在不断进化和变化以适应环境,不断向着适应水生生活的方向进化。它们的后肢越来越短,直到退化,最终变得像我们今天在鲸鱼身上经常看到的尾鳍(但今天的鲸鱼身上仍然保留有膝盖的骨骼)。
在今天的陆生动物中,有许多像我们人类一样每只手拥有5根手指的动物,比如除了灵长类动物外还有,青蛙、蜥蜴、蝙蝠、鳄鱼。还有一些动物失去了部分手指,或者进化方向不同,以适应进化栖息地。例如,猪进化到失去脚趾变成了蹄,而为了适应抓握的需要,一些动物已经将身体的一些骨骼进化成假手指以拥有六个手指,比如浣熊和鼹鼠。
在鲸鱼离开大陆并完全变成水生生物之前,它们的祖先保留了五指手的外部特征。尽管猪和河马后来退化了五根手指的特征,但鲸鱼的进化方向不同,它们的五个手指的骨骼仍被保留,但肌肉和皮肤结合在一起,形成了我们今天看到的侧鳍。
但为什么5000万年前的四足动物每只手都有5根手指?
为了回答这个问题,让我们回到过去,回到大约3.8,亿年前。故事开始于一种生活在海洋中的鱼类,腔棘鱼与当时同一栖息地的鱼类相比,这种鱼类没有生存优势。它们不像我们通常在市场上买的鱼——所有的鳍都是由平行排列的骨头组成。
但在几亿年前时代,腔棘鱼(真掌鳍鱼)无法主宰水下,但它们能够进化以适应从水下到陆地栖息地的变化。这种远古鱼类的鳍与现代鱼类不同,它们的鳍存在于肌肉和骨中。这种鱼有一种嫁接的结构,不像鱼鳍,在自然环境中总是受到竞争的威胁。目前,地球上只有4种腔棘鱼,它们都面临灭绝。
但也正是由于鳍中的骨骼和肉的存在,真掌鳍鱼才能用鳍在沼泽中爬行。这也是腔棘鱼适应两栖动物生活和迁移到陆地的先兆。在适应两栖动物生活的过程中,真掌鳍鱼的胸鳍和腹鳍逐渐变得更强壮,并逐渐发展成手状。最后,大约在3.65亿年前,一个新的物种也出现了,它们被命名为棘螈。
棘螈是第一种有明显四肢的动物,它的前肢和后肢每只脚上都有8个手指,随着时间的推移,它们逐渐进化并合并成5个手指,它们在陆地上移动时能够灵活而坚定地做出反应。应该注意的是,5根手指不是优势,与4或6根手指相比,功能仍然相同,但为什么是5根手指,也许这只是一个随机演变。
总而言之,为何大多数有手指的动物的每只手的手指数量大多是5,是因为它们共同祖先棘螈有5根手指。随着棘螈的某一个分支进化成了巴基斯坦鲸,重新回到水中生存,最后演化成今天的鲸鱼,5根手指的骨骼都没有退化,因此鲸鱼的侧鳍骨骼跟人的手部很相似。
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