2009年05月18日08:38 新京報
達(dá)氏海幼獸骨骼裝架模擬圖。其中深色部分是實際發(fā)掘到的化石，淺色則是推測還原部分。
如何區(qū)分海豹與海獅？一個重要的區(qū)別方式是，由于演化來源不同，兩者的后肢方向不同，所以海獅能“走路”，而海豹只能蠕動前行。
不過，最近美國和加拿大科學(xué)家偶然在北極地區(qū)發(fā)現(xiàn)了一個外形奇特的海豹化石。這個史前海豹長著“四腿”，看起來在陸地和海洋中能游刃有余地行走和游泳，它可能是達(dá)爾文關(guān)于鰭足類動物從陸地遷到海洋這個假設(shè)中關(guān)鍵的一環(huán)。
兩棲“海豹”會走路
這頭被命名為“達(dá)氏海幼獸”(Puijila darwini)的動物長只有1米多，大約生活在2000萬年到2400萬年前。它像陸地哺乳動物一樣有著強(qiáng)健有力的四肢，長長的尾巴和帶蹼的腳。是“能走”的海豹。
相比現(xiàn)代的海獅、海豹，這只海幼獸更像現(xiàn)代的水獺。水獺是目前已知動物中與鰭足類關(guān)系最密切的。加拿大自然博物館的植物考古學(xué)家瑞賓斯基(Rybczynski)說，從某種程度上，達(dá)氏海幼獸是“古老鰭足類動物的現(xiàn)代對照”，她說，它填補(bǔ)了化石紀(jì)錄中的一項重要空白，顯示了海豹及其近親是如何從兩棲的小食肉動物演化而來。這個發(fā)現(xiàn)刊登在最近期的《自然》雜志上。
現(xiàn)生鰭足類包括海象、海豹和海獅。它們都是從陸地動物演化而來的食肉哺乳動物，之前已知最早的鰭足類動物化石是海熊獸(Enaliarctos)。它在北美西北海岸發(fā)現(xiàn)，看上去是完全生活在海洋里的。它有著鰭狀肢，但和現(xiàn)代鰭足類不同，可能并不知道如何在海中正確利用鰭狀肢，而只是用它將獵物拉到海岸上進(jìn)食。
有趣的是，現(xiàn)代海豹的不同種中有著不同的游泳方式，有的會轉(zhuǎn)動它們的鰭狀肢，有的左右搖晃它們的臀部，用后肢推動前進(jìn)。海熊獸看起來兩種游泳方式都會，而最新發(fā)現(xiàn)的海幼獸有著帶蹼的四腳和四肢，可以用四肢游泳，很可能比海熊獸演化得更早。
在加拿大北極圈地區(qū)發(fā)現(xiàn)的這具化石為鰭足類動物早期演化提供了新的視角。它骨骼達(dá)到65%的完整程度，足以令科學(xué)家重塑其任意細(xì)節(jié)。它的四肢顯示它曾在陸地上行走，它沒有鰭狀肢，但趾骨間有連接，類似于現(xiàn)在的蹼，也完全是為半水生的環(huán)境而生。與它同時被發(fā)現(xiàn)的一些同時代的魚化石，更證明了它半水生的過去。
這個海幼獸同時帶有早期鰭足類動物和現(xiàn)代鰭足類動物的特點，它看起來是完全適應(yīng)于陸上走動和水中游動的，此外，它身上的一些解剖學(xué)特征又與現(xiàn)代熊、臭鼬、獾、鼬鼠和水獺類似。
達(dá)爾文說，海豹來自陸地
對鰭足類動物演化的假設(shè)，最早來自達(dá)爾文在150年前思考演化論時的一個想法：許多海洋哺乳動物都有著陸地生活的根。他在《物種起源》中寫道：有些非常嚴(yán)格的陸地動物，常常在淺水里捕食，這些動物可能最終演變成了完全的水生動物，可以在海洋里生活。
但在海豹和其他鰭足類動物身上，陸地海洋進(jìn)化的證據(jù)卻非常難得，因為最早的證據(jù)海熊獸即帶鰭狀肢，但科學(xué)家還是不知道化石紀(jì)錄中的轉(zhuǎn)型期動物是怎樣的，幸好現(xiàn)在有了達(dá)氏海幼獸?？茖W(xué)家起此名以紀(jì)念達(dá)爾文的設(shè)想，也暗示海幼獸在演化過程中的位置：它填補(bǔ)了演化過程中轉(zhuǎn)型期最重要的一環(huán)。
“我們知道有些陸地兩棲動物的祖先存在過，但我們該如何取得完整的海洋生物形式呢？”瑞賓斯基說，“這兒有個形態(tài)學(xué)上的代溝。達(dá)氏海幼獸是一種重要的轉(zhuǎn)型期化石。”
“海幼獸骨骼有著肢體，顯示它曾發(fā)展了很好的肌肉，有平的趾骨，說明它的腳是蹼而非鰭狀肌的樣子。”研究小組成員、美國卡內(nèi)基自然歷史博物館的道森(Mary Dawson)說。“這動物可能同時演化出游泳和陸地行走的能力。當(dāng)游泳時，它會同時劃動前后肢。這個動物提供了鰭足類動物在長出鰭狀肢之前的樣子。”
當(dāng)然，這種遠(yuǎn)古物種并不是現(xiàn)代海豹的直接祖先，但是研究人員認(rèn)為它是鰭足類動物共同的祖先。研究人員仍在試圖精確地描繪出它究竟適合于哪種鰭足類動物進(jìn)化分支。
北極：生物演化的溫床
研究者表示，這次能在北極偶然發(fā)現(xiàn)這個海幼獸化石，還得歸功于對氣候比較敏感的北極地區(qū)，這個淡水，陸地海洋“兩不像“的海豹正好再次證明了北極作為生物演化“溫床”的想法。
其實，達(dá)氏海幼獸是2007年在加拿大北極圈一個流星隕石坑中發(fā)現(xiàn)的。發(fā)現(xiàn)地點位處努納維特(Nunavut)地區(qū)的德文島，其發(fā)現(xiàn)的地點證實了鰭足類動物的演化是在淡水中發(fā)生的。
在海幼獸生活的中新世，這塊地方氣候很冷，惟一適宜的棲息地就是淡水。科學(xué)家猜測，當(dāng)北極的湖泊河流變得溫暖起來的時候，這些動物抓緊時間在拼命繁殖，而當(dāng)?shù)诙旖Y(jié)冰后，海豹們失去了食物，它們只能被迫去適應(yīng)海洋生活以捕食生存下去。北極圈的環(huán)境會加強(qiáng)氣候交替的過程，加快演化速度，動物不得不去適應(yīng)新環(huán)境，否則就要滅絕。
現(xiàn)在，對這些早期北極鰭足類動物的最初研究表明，這個區(qū)域可能是鰭足類動物進(jìn)化的溫床。如同達(dá)爾文所預(yù)測的，海幼獸的后代或者另外一個相似的物種逐漸適應(yīng)了在海里游泳的方式，這就導(dǎo)致了現(xiàn)在的海豹、海象等動物的出現(xiàn)。
情況越來越明顯，鰭足類動物很可能始于北極。“海幼獸是早期鰭足類動物生活在北極的最早化石證據(jù)。”瑞賓斯基說，“這個發(fā)現(xiàn)支持了北極可能是鰭足類動物演化中心的假設(shè)。”
轉(zhuǎn)型期化石是非常關(guān)鍵的，它能證明科學(xué)家關(guān)于演化過程的假設(shè)。另一個最重要的演化轉(zhuǎn)型期證據(jù)是生活在4000萬年前的似魚陸生動物Tiktaalik roseae，它被稱為“會走的魚”，同樣發(fā)現(xiàn)在加拿大北極地區(qū)。它被認(rèn)為是魚演化為兩棲動物的重要過渡型動物，證明了魚是從海洋“走”上陸地的。
目前，這支研究小組計劃今年再次返回德文島尋找更多的骨骼化石。這種遠(yuǎn)古動物的骨骼化石于4月28日至5月10日在渥太華加拿大國家博物館展出，5月16日，這些骨骼化石會在美國紐約美國國家歷史博物館進(jìn)行主題為“最后的遠(yuǎn)古哺乳動物”展覽中亮相。 (新京報 記者 金煜)
來源：農(nóng)博網(wǎng)
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