鲸鱼的进化研究方面论文

恩?怎么可能?

鲸鱼是地球上体型最庞大的动物，最大的抹香鲸体长可达30米，重达三十吨，陆上最大动物大象才6吨，鲸鱼严格说不是鱼，它是哺乳动物。因为它用肺呼吸而不是用腮呼吸，不是卵生而是胎生的恒温哺乳动物。 学过进化论的都知道，我们地球上的所有生命都起源于海洋。我以前一直以为鲸鱼是一种古鱼类在海里直接进化而来，变成了海里的哺乳动物，他们祖先一定是一种古鱼类，他们没有像青蛙那样由远古的鱼类进化成两栖类，进而进化到如蜥蜴蛇类等陆生的爬行动物然后再进化成哺乳动物，而是在海里经过亿万年的进化和陆地上的动物平行进化，由鱼类慢慢进化成海里的哺乳动物，而陆地上的两栖类进化成爬行类进而到7000万年前的新生代进化成哺乳类，而鲸鱼缺少了中间两栖类和爬行类的环节而直接在海洋里进化到哺乳类。 最近看了一篇文章颠覆了我的认知。文中介绍了鲸鱼进化路线图。 大约在七千万年前的白垩纪末期和第三纪初期，有一种原始的有蹄类，体型类似现在的狗和狐狸那么大的原始哺乳类动物，叫中爪兽，它们生活在滨海带，以小型的动物为生，也经常潜到水里捉鱼吃，随着第三纪气候的变化，大自然的温度越来越高，干燥少雨，陆生动植物越来越少，这时的中爪兽更多时间依赖于浅海里鱼类为生，加之陆上炎热的气候，体温保持恒定的生理要求也让它们越来越难以适应陆地生活了。就这样大约到5000万年前的始新世，一种新的物种就这样在海里进化而成了——原始的巴基鲸诞生了。 巴基鲸生活在现在的巴基斯坦的古特提斯海，这时的巴基鲸还有四个蹄子，头部细长，四肢退化变得越来越短，鼻孔沿着头部越来越靠近头顶方向发展，它们已彻底摆脱了陆地的诱惑，他们体型也非常小，体长10米左右，这样的漫长日子过了几百万年，巴基鲸的后腿严重退化，变成了腹鳍，直至完全消失，尾巴逐步进化为类似现在鲸鱼尾，前腿还有保留，但也逐步退化，有变成前腹鳍的趋势，这时巴基鲸进化成为现在鲸鱼的过渡类型——走鲸，它是巴基鲸和现代鲸鱼的中间类型，但体型依然是10米左右，它们生存得很艰难，因为还没有进化完美，他们在海洋里斗不过鲨鱼类，经常成为鲨鱼等大型凶猛鱼类的食物。 这样的日子持续了四千多万年，他们的模样已经和现在的鲸鱼形状没有什么两样，是现在鲸鱼的缩小版，类似现在的海豚大小。 在大约三百万前，地质史上的最后一次冰川——第四纪冰川来临了，它们生存就更加艰难，面临着食物的匮乏，天敌的猎食，又忍受了一百多万年，第四纪冰川消融，气候湿润，海洋生物繁盛，含氧量增加，鲸鱼体型急剧增大，生物种群也增加了，达到八十多种，也分化了其他物种如海豚海狮等等。此时的鲸鱼进化的相当完美，在海洋里是巨无霸，处在食物链的顶端，除了人类几乎没有天敌。 可能读者和我一样，有些质疑，我们怎么也想象不到鲸鱼的祖先类似狗和狐狸这般模样，如何进化成现在的鱼类的模样，狗和鲸鱼这两个物种的模样怎么也搭不上，这就是科学的神奇和魅力，告诉你，从近亲关系上说，鲸鱼和河马是近亲，和狗等哺乳类的血缘要远比和鱼近的多，因为鱼进化成两栖类爬行类哺乳类要经过三个阶段的飞跃，而类似狗的原始哺乳有蹄类进化到鲸只是形体变化这一步，没有中间的两栖类爬行类过程。 可能你还不相信，科学家早已给出了答案。他们有四个理论支持。 一是化石学的理论支撑，美国一个大砂谷的地层沉积剖面，已经发现了中爪兽逐步进化到鲸鱼的各个阶段的连续化石痕迹，尤其是鼻孔逐步过渡到鲸鱼头部的痕迹，充分证明了它们进化的历程。 二是胚胎学的证据，鲸鱼胚胎初期，它们的头和狗很像，鼻孔也在头的前部，也有四肢，随着胚胎的发育，头部变成了鱼头的模样，鼻孔逐步上移，最后整个身形变成鱼的模样。 三是生理结构的证据，他们的心脏心房心室及肺和哺乳动物结构大同小异，和鱼的生理结构差了十万八千里。 四是脊柱运动学的证据，鱼类游泳行进是靠身体和尾巴的左右摆动驱动身体前行，也就是说鱼行进时脊柱是左右弯曲的，而鲸鱼游泳时和狗等哺乳动物飞奔时是一样的，靠的是脊柱纵向屈伸来驱动身体前行的。 由此我想到了大自然美妙神奇，生命源于大海，有的生命从海洋奔向了陆地，而同时又有的生命由于气候的变迁，不适宜陆地又重新回归了大海，这真是应了那句话———三十年河东四十年河西，沧海横流！适者生存！

鲸类的祖先，极可能是产于北美、欧洲与亚洲的陆栖有蹄类动物——中爪兽科（中兽科，Mesonychidae） 。中爪兽的成员有的娇小如家犬，也有的高大如熊，但是许多动物的演化过程都是由小而大，因而鲸类有可能是由小型的中爪兽演化而来。

根据推测，这些齿数不多，在浅水区捕鱼的中爪兽，经由逐渐转变为水陆两栖的生活形式后，再于漫长的演化过程中变成的各种鲸与海豚。

扩展资料：

一、鲸类发展史

最早出现的鲸类为古鲸亚目（Archaeocetes）原鲸科（Protocetidae）。

原鲸科动物均出现在5000万年前，化石分布在亚洲、非洲及北美。科学家对于在现今巴基斯坦被发现的巴基斯坦古鲸（又名巴基鲸，Pakicetus）的了解较多。

这个生活在5000-5300万年前的生物化石，头部喷气孔（鼻孔）已移向后方，具有狭长脑室，且仍具有后肢的动物。在同时期的印度岩层中发现的化石证据也显示，在早期的鲸类间，已经有着难以想象的高度生态歧异性。

较先进的古鲸亚目动物，是曾经被认定为爬行动物的械齿鲸科（Basilosauridae）。这个科的动物大约存活在3800-4500万年前，虽然最早在Louisiana被美国地质学家发现，但类似的化石也广泛的在新西兰甚至南极被发现。这发现显示古鲸亚目在4000万年前便已扩散到南方水域。

较先进的古鲸亚目中另一分支，是至少包含有6种动物的硬齿鲸亚科（Dorudontinae），他们有较窄小的上颚，可能为滤食性；或是像现生大多齿鲸般，能藉此构造迅速夹住鱼、乌贼及鸟。

经历漫长的演化过程后，古鲸亚目在渐新世（Oligocene）走入灭绝一途。但鲸类家族中的另外两个分支，即须鲸亚目（Mysticeti）与齿鲸亚目（Odontoceti），却衍生出17科近100个物种。

二、形态特征

鲸目体长1～30余米，体形似鱼，皮肤裸露，仅吻部具有少数毛，无汗腺和皮脂腺。前肢呈鳍状，后肢完全退化，体内仅存1对小骨片。尾末皮肤左右扩展而成水平尾鳍。无耳廓，由于皮肤下有1层厚的脂肪，借此保温和减少身体比重，有利于游泳。

有的种类具有背鳍。眼小，无瞬膜，也无泪腺，视力较差。外鼻孔1～2个，位于头顶，俗称喷气孔。虽无耳廓，但听觉灵敏。肺左右各1叶。水中哺乳。胃分4室，自然环境下一般寿命达50到100岁。

参考资料来源：百度百科-鲸

鲸生活在海里，因为体型像鱼，所以许多人管它叫鲸鱼其实它不属于鱼类。都是哺乳动物在很远的古代。鲸的祖先跟牛羊的祖先一样生活在陆地后来环境发生了变化鲸的祖先生活在靠近海的浅海里又经过很长很长的年代。它们的前肢和尾巴渐渐变成了鳍后肢完全退化整个身子成了鱼的样子。适应了海洋里的生活。

科学家认为，哺乳动物大约与恐龙差不多同时登上进化的舞台，在巨大爬行动物横行的年代里生活得不甚得意，直到一场大灭绝事件——通常认为是6500万年前一颗小行星撞上地球——毁灭了恐龙家族，才因祸得福地兴盛起来。 在5000至6500万年前的第三纪，所有的哺乳动物都生活在陆地上，现代鲸类动物的祖先也不例外。由于某种原因，一些凭借四肢在大地上奔跑的动物，于5000万年前的始新世时期开始回归河流和海洋，在不足800万年的时间里，体型和生活习性都发生了巨大的改变。这些发现特别是巴基斯坦古鲸（Pakicetidae） 已经足够让科学家激动，因为它们是陆生哺乳动物与现代鲸类动物之间的过渡型，再次为进化论提供了优美的证据。不过，这些过渡型化石更加偏向于鲸那一边，要么能够水陆两栖，要么完全适应海洋生活。有两个重要的问题未能解答：鲸类动物的陆地祖先——那些只会奔跑不会游泳的最原始的鲸类动物，是什么样子？世上现存的哺乳动物中，哪一种与鲸类的亲戚关系最近？科学家致力于更详细地鲸类动物的进化历程，不同专业的人有不同的方法。根据化石的牙齿和耳朵特征，古生物学家倾向于认为，鲸与一种生活在第三纪、现已灭绝有有蹄动物mesonychians血缘最近。研究现存动物DNA特征的分子生物学家则比较偏爱河马，认为这种现代偶蹄动物才是鲸最近的亲戚。今年 9 月20日，Thewissen在英国《自然》杂志上发表报告说，他的小组新发现了两种巴基斯坦古鲸化石，它们完全是陆生的。就在第二天，Gingerich 在美国《科学》杂志上报告了另两种也是在巴基斯坦挖出来的古鲸化石，长着发育良好的后肢，可以水陆两栖。（看来每一领域的大腕来来去去也就那么几个人，而且这两位大概有点竞争的意思，同时在两份地位对等的杂志上发表主题相同的报告，倒也颇为有趣。）两人的新发现都表明，牛、河马、猪、骆驼和长颈鹿等偶蹄动物与鲸有着密切的亲缘关系。对Gingerich来说，提出这个观点也许稍微多费了一点功夫， 因为他原先主张mesonychians是鲸的近亲。Thewissen新发现的两种完全生活在陆地上的古鲸相比之下，Thewissen的报告比较重要。他新发现的化石分属巴基斯坦古鲸的两个种，分别称为Pakicetus（上图中较大的那个，那把锤子大概是20厘米）和Ichthyolestes。它们有肉食的牙齿，长得有点像狗，但尾巴比狗更长，嘴更凶猛，眼睛比较小，身体分别像狼和狐狸那么大。它们的耳朵部位有几块奇特的骨头，形状与鲸类动物独有的相同部位的骨头非常相像。但颈椎骨长度、腰椎骨稍嫌僵硬的关节、细长的后肢骨都表明，这些动物善于在陆地上奔跑。更重要的是，其踝部有一块特殊的骨头，上下各有两个滑车（如下图所示）。很容易理解，这种形状必定使足关节相当灵活，利于奔跑，以前曾被认为是偶蹄动物的独有特征，现在看来，原始鲸类动物也是如此。根据Thewissen的意见，大致可以画出这样一张亲缘关系图。与其它偶蹄动物相比，河马与鲸并不格外亲近，这一意见与 Gingerich有分歧，后者认为河马还是要特殊一些。Pakicetus想象图，Carl Buell作，转自基本上，Pakicetus长得像一条嘴很长的狗。与庞大、优雅而雍容的鲸相比，不仅没半点相似之处，而且太丑了，称之为古鲸实在让人心里别扭。然而，它确实是鲸的祖先。栖息环境发生巨大变化，在自然选择的沉重压力之下，宜于陆地生活的形态迅速被抹杀。但仍有一些细微特征被保留下来，在化石之中向我们展示进化的神奇力量。与以前发现的古鲸化石相比，Thewissen发现的这两个新种是更加完美的过渡型，也就难怪同一期《自然》杂志上刊载的新闻评论认为它们可与始祖鸟和南方古猿并列了。鲸类是典型的水生动物，体呈流线形，似鱼，故俗称鲸鱼，实际上是生活在海洋里的哺乳动物。“鲸的大脑是地球上所有动物中最大的和最复杂的”，它们是群居和敏感的动物，记忆力很强，而且在群体中有照顾后代和互相帮助的强烈倾向”。鲸又是世界上最大的动物，最大的蓝鲸体长达33米，体重达160吨。人们也许会问：这种体躯庞大的鲸的祖先是生活在陆地还是生活在海洋?4500万年前的史前鲸鱼化石在路易斯安那州的雷德河滩从事发掘工作的考古学家，发现了大约4500万年前的史前鲸鱼的化石。业已发掘出的这一动物化石，长达17米它的颅骨、脊椎和鱼鳍都保存完好。专家们认为，“路易斯安那鲸”是考古学家发现的鲸鱼标本中保存最完好的一种，这一发现有助于科学家对这类动物的进化，以及远古时代生态条件的变化得出更确切的结论。对遗骸的初步研究就得出令人咸兴趣的成果：这个鲸类老“祖宗”有更结实的骨骼，它的鼻孔(呼吸孔)所处的位置要低得多，但它的前鳍却比现代鲸鱼长得多。专家们认为，这一发现证实了这样一种理论，即鲸鱼最初是生活在水里的，随后在很长一段时间内迁居在陆地，以后又重返海洋生活。科学家对化石骨酪进行研究后，又得出一个有趣的结论。虽然鲸鱼是在离墨西哥湾200多千米远的地方发现的，但它并非死于陆地，却死在50—60米的深水里。这说明，当时的大部分北美南海岸都是在海底。 5000万年前的原始鲸鱼化石据美国《科学新闻》报道，美国密执安大学的古生物学家菲力普·迪·金杰里奇发现了至今为止最古老的鲸鱼化石。它们是鲸的一个头盖骨的后部和几颗牙齿。金杰里奇认为这是一种居住在5000万年以前的“特塞斯海”的鲸。他说：这些化石是1978年在巴基斯坦境内喜马拉雅山麓一个致密岩层里找到的。它们同这个地区内的一些陆地和海洋的哺乳动物的遗骨混杂在一起，而这个地区曾经一度是条海岸线。这就使人设想，这种原始的鲸可能曾经是一种海洋和陆地的两栖者。他还进一步推测，这种鲸有1.8-2.4米长，180-200千克重，是几种“过渡性动物形态”之一，这些动物“白天在海里以鱼为食，夜间又返回陆地”。他说，在始新世时期，鲸狠可能仍有四肢。金杰里奇博士认为，原始鲸鱼生长在陆地上靠猎取其他动物和鱼类为生，后来，由于大量的鱼类的引诱，使它们逐渐移向大海而且更重要的是鲸鱼化石的中耳保存完好，同陆生哺乳动物的中耳完全一样。从现代鲸的骨骼系统可以证实鲸在漫长的历史征程中由陆地进人海洋的事实。现代鲸鱼的头骨发达，脑颅部小，颜面部较大，额骨极窄，展向左右两侧，前颌骨和上颌骨显著延长，构成较长的吻都，下颌骨同吻部相适应。鳍肢的肩带骨中缺锁骨，肩胛骨宽阔成扇形，肱骨显著缩短，桡骨和尺骨扁平。具五指，但第一和第五指缩减仅留有痕迹，第二和第三指很长，特别是第二指最长。从骨骼系统图中可看到鲸前肢具五指和具后肢骨，可以看出鲸在史前是生活在陆地上靠四肢爬行生活，而当鲸进人海洋生活之后，为适应海洋中的游泳生活，前肢变成薄而扁的鳍状，后肢退化，体外无痕，退化后的后肢骨化为一极小的弓形骨，完全同椎骨分离，且埋于皮下。背鳍或无，尾鳍没有骨骼，由结缔组织和脂肪组成。尾鳍展平成左右两翼，成为主要游泳器官。由此可以看出，鲸在漫长的历史征程中由陆地进入海洋的事实。