鲸的进化过程
鲸鱼有脚?看化石说演化故事

巴基斯坦欠债,跟鲸类化石研究有什么关系? 在此同时,学界在1970 与80 年代开始认真寻找更原始的鲸类化石。当时巴基斯坦向美国国防部 包商购买军备,积欠数百万美元,因此急于还债的巴基斯坦人透过数个补助基金会,让美国人
相对容易地从这些基金会获得经费,在巴基斯坦进行古生物学研究。 除此之外,古生物学家知道重要的早期鲸类化石(大多是原始鲸类),最早是在1920 年代由 盖.皮尔葛林姆(Guy Pilgrim)在印度西北方(现在的巴基斯坦)发现的;1970年代的阿夏 克.萨尼(Ashok Sahni)等人也在此发现其他化石。因此,许多古生物学家来到巴基斯坦,探 索比挖出原始鲸类的地层更古老、代表近海或原本是浅海沉积物环境的地层。其中特别值得一 提的是密歇根大学的菲力普.金格瑞西(Philip Gingerich),以及东北俄亥俄州大学医学院的 汉斯.泰维生(Hans Thewissen)。 确实,巴基斯坦这笔意外又幸运的巨额研究经费,使得古生物学家碰巧发现了鲸类实际上从陆 栖哺乳动物演化而来的时间与地点:即,始新世早期(五千五百万到四千八百万年前)的热 带、浅水的特提斯(Tethys)海道。特提斯是超级陆块(supercontinent)的盘古大陆 (Pangaea)和超级海洋(super-ocean)的古大西洋(Panthalassa)存在时代留下的遗迹, 这条热带海道从地中海西部延伸到印度尼西亚,并在非洲板块北移封闭了古地中海后被截断。 印度在始新世中期撞上亚洲腹地,更将剩下的特提斯海道一分为二。在特提斯海道消失之前, 它的海岸线除了是最早回到水中的鲸的家之外,也是最早的海牛亲戚(第二十一章)以及很多 其他独特哺乳动物(例如乳齿象、猿猴类以及蹄兔〔hyraxes〕)的家。 第一件重要的过渡型鲸类群化石,是巴基斯坦鲸(Pakicetus),由金格瑞西和同僚在 1983 年 发表论文(图 20.3)。虽然这件骨骼大部分看起来很像狼,有行走用的四足,但是头骨却很像 原始鲸类的头骨,包括大型锯齿状的三角形牙齿。牠的脑室很小、很原始,耳朵没有在水中听 方位、侦测微弱声纳回声的特殊特征(但是牠有厚实的耳骨以及其他暗示水中听觉能力的特 征)。巴基斯坦鲸发现于约五千万年前的河流沉积层,暗示牠原本应该是陆栖动物,只是大部 分的时间在水中生活。虽然牠的长腿和短小手掌、脚掌为了适应奔跑和跳跃而演化变异,但是 四肢的骨头格外粗壮,在水中可发挥稳定的压舱效果,暗示牠应该是涉水型而不是游泳型的动 物。
鲸鱼介绍

鲸鱼介绍一、海中巨无霸──鲸Whales, Real Giants in the Ocean해상의거한——고래什么是鲸What are whales고래는무엇인까鲸是生长在海洋中最大的动物,是对水的依赖程度很大的哺乳动物,鲸一旦离开了水便无法生活。
为适应水中生活,减少阻力,它们的后肢消失,前肢变成划水的浆板,身体成为流线型,形体酷似鱼。
Whales are the largest animals of the sea. They are marine mammals that heavily depend on water. Out of water, whales cannot live any longer. In order to adapt their life to the water and reduce resistance, their hind limbs disappeared, and their fore limbs gradually changed into oar board. Their bodies are fusiform, resembling the streamlined form of a fish.鲸的特征Physical characteristics of whales고래의특징鲸和包括海豚、鼠海豚在内的鲸类动物共同特点是体温恒定,大约为35.5℃左右。
皮肤无毛,没有汗腺和皮脂腺。
鲸的表皮下有极厚的脂肪层,俗称鲸油,它可以使鲸体保持温暖,而且能贮存能量。
Whales, including dolphins and porpoise, have constant body temperature of about 35.5℃. They are hairless, and they have no sweat glands and sebaceous glands. Beneath the skin lies a layer of fat, the blubber. The fat can keep them warm in the water and lay up energy.鲸体内拥有许多特殊的构造,使它能够长时间的在水中屏住呼吸、减慢心跳速度。
鲸的进化史

矛齿鲸简介
• 矛齿鲸学名意为拥有矛状牙齿的鲸鱼,是龙王鲸科中的一 个属,泛指矛齿鲸亚科的所有生物。体长5米左右,重约 600公斤,生活在约3800万年前的始新世。肉食性,以鱼 类、乌贼为主食。矛齿鲸生活于温暖的海域,北美洲与埃 及都有发现它们的化石。 • 由于矛齿鲸的外观与龙王鲸极为相似,所以矛齿鲸原先被 认为是未成年的龙王鲸,但是后来矛齿鲸的幼鲸化石被发 现,古生物学家才发现它们是不同种。 • 虽然矛齿鲸看起来相当类似现代鲸类,不过它们没有办法 像现代鲸类那样有效率的使用超音波。它们的鼻孔位在嘴 与头顶的中间,就跟其他的龙距今约五千万年前,巴基斯坦古鲸 是一种体形和外表都类似于狼的陆生 哺乳动物。当时,地球上气候炎热, 巴基斯坦古鲸在岸上的食物开始短缺。 一个偶然的机会,巴基鲸发现水中有 着丰富的食物。于是,它开始了这项 伟大的,勇敢的行动……
巴基鲸面临的困境
• 虽然已经入水,但是身材娇小的巴基 鲸除了狗刨不会任何其他泳姿。于是, 巴基鲸在水中的生存面临威胁。鳄鱼、 鲨鱼对于巴基鲸虎视眈眈。巴基鲸自 己笨拙的泳姿也追不到鱼来吃。于是, 在距今约4900万年前时,巴基鲸灭绝 了……
游走鲸简介
• 游走鲸是一种早期的鲸鱼,是巴基鲸的后代。可 以同时行走及游泳,是一种半水生哺乳动物。游 走鲸的化石在巴基斯坦附近发现,这个地带在始 新世期间是欧洲大森林的边缘。 • 五千万年前,游走鲸在今天巴基斯坦所在区域栖 息,是一种介于鲸的陆地祖先和现代海洋哺乳动 物之间的生物。长大约为12英尺,看起来像水獭 与鳄鱼的合体。头大,吻突长,眼位于头部背侧 面。头、颈部的肌肉强大。有一个大大的脑袋和 长长的嘴巴,其突出的牙齿用来捕食鱼类。
《鲸》课文笔记

《鲸》是一篇说明文,介绍了鲸的形态特征、进化历程、种类和生活习性等方面的知识。
以下是该课文的主要内容及笔记:
一、鲸的形态特征
鲸是哺乳动物,体型巨大,分为须鲸和齿鲸两大类。
须鲸的体型比齿鲸大,没有牙齿,只有鲸须,用于过滤海水中的小鱼小虾。
鲸的皮肤上有许多皱纹,头部形状因种类而异,有的鲸长有背鳍和胸鳍。
二、鲸的进化历程
古代鲸是陆地生物,后来逐渐适应水中生活,进化为现在的鲸。
鲸的祖先与现在的河马相似,生活在陆地上,后来逐渐演化成水生动物。
三、鲸的种类
须鲸:包括蓝鲸、座头鲸、露脊鲸等,以小鱼小虾为食。
齿鲸:包括抹香鲸、虎鲸等,以大型鱼类和海兽为食。
四、鲸的生活习性
鲸是群居动物,通常成群结队地生活在一起。
鲸是温血的、胎生和哺乳的动物。
幼鲸靠母体的乳汁哺育长大。
鲸在海洋深处觅食,但也会随着食物迁移到浅海地区。
鲸有复杂的交流方式,通过声音、姿势等方式与同伴沟通。
鲸在繁殖季节会进行交配,怀孕期大约为11个月左右。
鲸在死亡后会沉入海底,成为海底生物的栖息地。
五、总结
《鲸》这篇课文通过生动的语言和形象的描述,让我们对鲸这种神奇的生物有了更深入的了解。
同时,也让我们意识到保护海洋生态的重要性,因为鲸是海洋生态系统中的重要组成部分,它们的生存状况直接关系到整个生态系统的健康和稳定。
鲸的前世今生

鲸的前世今生鲸与河马没一点关系,是5000万年前左右从陆地进入海洋避难的鹿形小动物进化而来的。
现代捕鲸也与鲸本身的研究并没有关系,只不过是人习惯了储藏食物的天性使然。
最近,关于鲸的进化新论和日本捕鲸的消息,让人们再次将目光投向这种庞大神奇的动物。
为避天敌被迫进化4800万年前,一只小型偶蹄动物为躲避掠食者,潜入水中。
它拥有厚重的肢骨,因此可以沉入水下,在水下寻找一个安全的地方,等待掠食者离开。
在弱肉强食的自然界,这一幕场景稀松平常,唯一不同寻常之处隐藏在它的耳朵里――中耳区的包膜,耳骨结构一侧比另一侧厚,这是鲸类动物不同于所有其他脊椎动物的典型特征。
4800万年后的今天,这种名叫“印多震斯”(Indohyus)的动物化石在印度克什米尔地区出土,美国学者凭借中耳鼓泡这一证据,推断现代鲸类可能由它进化而来。
它们拥有与小鹿差不多的个头,令人很难将鲸类的庞大身躯与它们联系起来,但这反过来也证明它们在几千万年前被迫开始的水下生活相当成功。
“从动物外表特征来看,它一点不像鲸。
但从解剖特征来看,它太像鲸了。
”负责分析这一化石的美国东北俄亥俄大学医学院解剖学教授汉斯・塞威森说:“最早的鲸长得一点不像现在的鲸,倒像猪和狗,介于二者之间。
4000万年前,它们失去了腿,但仍在陆地上行走。
”新发现的这种生物体形与狐狸相仿,从头到尾长不到1米,头部看起来更像一只大老鼠,全身长着细密的短毛:它们有四条腿,与鹿一样都是偶蹄。
科学家们在同一地点发现了不下于50具骨骼化石,这说明这种生物可能是群居的。
所有这些特征都符合人们对最初鲸类的猜想,从而推翻了鲸可能与河马是近亲的假说。
第一个哺乳动物3.65亿年前从海里爬上陆地。
6500万年前,恐龙灭绝,哺乳动物开始进入兴盛期。
5000万年前左右,这个类似小鹿的动物又重新从陆地返回海洋,腿慢慢地进化为鳍状肢,鼻子进化成喷水孔。
此间,它们开始也许只是想暂时在水下避难,但很快喜欢上海底的世界:食物更充分,天敌更少。
鲸鱼演化路线

鲸鱼演化路线鲸鱼是一种生活在海洋中的大型哺乳动物,它们具有独特的进化路线。
本文将从鲸鱼的起源、进化过程以及适应海洋环境的特征等方面进行阐述。
一、起源与进化鲸鱼起源于陆地,早期的祖先可以追溯到大约五千万年前的古代哺乳动物。
据科学家的研究,鲸鱼的祖先是从陆地进化到海洋的。
在长时间的进化过程中,鲸鱼逐渐适应了海洋环境的要求,形成了现代鲸鱼的特征。
二、鲸鱼的进化特征1.体形适应:鲸鱼的身体呈流线型,有助于它们在水中的快速移动。
长而窄的身体结构,减少了水的阻力,提高了游泳速度。
2.鳍的退化:鲸鱼的鳍逐渐退化成为鳍状肢,这使得它们更加适应水中的生活。
鳍状肢可以帮助鲸鱼保持平衡,并进行精确的动作。
3.呼吸器官的改变:鲸鱼的呼吸器官发生了巨大的变化,从原始的肺逐渐演化为现代鲸鱼的喷气孔。
喷气孔的出现使鲸鱼可以在水面上呼吸,而不必像陆地哺乳动物那样频繁上岸。
4.听觉与声音的进化:鲸鱼的听觉系统经过长时间的进化,已经适应了水中的环境。
它们能够通过声音来定位、辨别猎物以及与同伴进行沟通。
三、鲸鱼的适应海洋环境1.水下视力:由于海洋中光线的衰减,鲸鱼的视觉相对较弱。
然而,它们发展出了极其敏锐的听觉和嗅觉,帮助它们在水中感知周围的环境。
2.生殖与繁衍:鲸鱼的繁殖方式也发生了变化。
它们通常会在特定的季节进行交配,并在水中产下幼仔。
幼仔在鲸鱼的母乳喂养下成长,并逐渐学会独立生活。
3.迁徙习性:许多鲸鱼会进行长途迁徙,寻找适宜的繁殖地和觅食地。
它们的迁徙路线通常很长,穿越大洋,这要求鲸鱼具备足够的体力和适应能力。
总结起来,鲸鱼的演化路线可以追溯到五千万年前,从陆地进化到海洋,逐渐适应了海洋环境的要求。
鲸鱼的进化特征包括体形适应、鳍的退化、呼吸器官的改变以及听觉与声音的进化。
它们通过水下视力、特殊的生殖与繁衍方式以及迁徙习性等方式适应了海洋环境。
鲸鱼的演化路线是生物进化过程中的一次壮丽篇章,也是海洋生态系统中不可或缺的重要成员。
鲸类的反常进化历程:由陆地走入海洋(图)

鲸类的反常进化历程:由陆地走入海洋(图)座头鲸是海洋中的巨无霸文/中国国家地理网张君杰与我们熟知的生物进化历程,生命起源海洋,由水生动物向两栖,爬行进化所不同,鲸类的进化反其道而行之,由陆生向水生演化,经过几个过渡类型,最终形成我们现在所熟知的鲸。
古生物学家早在上世纪90年代就已对这种奇特进化历程有突破性的发现,下面让我们走进鲸类演化那不寻常的往事:1.巴基鲸鲸类最古老的陆生祖先这是科学家设想的巴基鲸模型巴基鲸(Pakicetid)是科学家设想最初的鲸类祖先,生存于始新世的巴基斯坦,故此得名。
它是当时少数几种冒险进入水中的哺乳动物,可能是为了获取食物或是躲避天敌追捕。
巴基鲸有着内生的耳朵,在当时的生物界十分罕见,这一特有的生理结构在如今的鲸类或是其化石中都有体现,科学家由此猜测它就是鲸类的祖先。
1983年出版的《科学》杂志封面就是由一块这种生物头骨设想出巴基鲸巴基鲸的完整骨骼于2001年发现,显示了它们主要生活在陆上的。
巴基鲸约有狼的大小,外观很多中爪兽目。
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海洋恐龙的传奇鲸类的起源与进化

海洋恐龙的传奇鲸类的起源与进化鲸类是目前地球上最大的动物,拥有悠久的进化历史和丰富的物种多样性。
它们属于哺乳动物门,是由陆地动物进化而来的。
然而,鲸类的祖先以及关于它们如何从陆地进化到水生环境中的仍然存在着一些争议。
本文将探讨海洋恐龙——鲸类的起源与进化过程。
1. 鲸类的祖先鲸类的祖先是古代陆生哺乳动物,它们生活在距今约5000万年前的古新世时期。
最早的鲸类祖先可能是半水生的,它们沿着陆地和海洋之间的过渡地带寻找食物和栖息地。
这些祖先最初通过肢体和身体结构的适应性改变来适应水生环境。
2. 鲸类的进化路径随着时间的推移,鲸类逐渐完全适应了水生环境。
它们的四肢逐渐退化,形成了强大的尾鳍,使它们能够更有效地游动。
后肢逐渐消失,取而代之的是尾巴后的鳍状结构,这使得它们能够更加灵活地在水中移动。
此外,鲸类的骨骼逐渐变得更加轻巧,并发展出了特殊的有助于在水中前进的肌肉。
3. 鲸类的进化特征鲸类在进化过程中发展出了许多与生活在水中有关的特征。
首先,它们的身体变得更长而流线型,这减少了水的阻力,提高了游泳速度。
其次,鲸类的鼻孔逐渐上升至头部顶端,并形成了喷气孔,这便于它们在水下呼吸。
此外,它们的肺部和呼吸系统也相应地发生了改变,使它们能够在水下更长时间地呼吸。
4. 鲸类的适应性演化鲸类在进化过程中也发展出了许多适应性特征,以适应不同的生态环境。
例如,一些鲸类进化出了长而窄的嘴,有利于捕食小型鱼类和甲壳类动物。
而其他鲸类则进化出了宽阔的嘴,适应于吞食大量的浮游动物。
此外,一些鲸类还具有特殊的牙齿结构,用于过滤食物或抓取猎物。
5. 鲸类的多样性鲸类在进化过程中不仅适应了不同的生态环境,还产生了丰富的物种多样性。
现代鲸类分为两大类,即齿鲸类和须鲸类。
齿鲸类包括了恐龙鱼类、虎鲸等,它们具有锋利的牙齿用于猎食。
须鲸类则包括了蓝鲸、座头鲸等,它们没有明显的牙齿,而是通过须状结构来捕食。
这些鲸类物种的形态和行为差异巨大,生活在不同的海洋环境中。
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鲸的进化过程
人们也许会问,鲸这种体躯庞大的动物的祖先是生活在陆地还是生活在海洋?
4500万年前的史前鲸化石
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4500万年前的史前鲸的化石。
这一化石,长达17米,它的颅骨、脊椎和鳍都保存完好,是考古学家发现的鲸标本中保存最完好的一种。
对遗骸的初步研究就得出令人感兴趣的成果: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长得多。
专家们认为,这一发现证实了这样一种理论,即鲸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,鲸很可能仍有四肢。
金杰里奇博士认为,原始鲸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入海洋的事实。
现代鲸的头骨发达,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,构成较长的吻部,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。
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,而当鲸进入
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。
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。