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鲸类“下海”的驱动力(附图)
【字体: 大 中 小 】 时间:2002年05月13日 来源:
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[生物通讯]大约4到5千万年前,今天海豚和鲸鱼的祖先放弃了陆上的生活方式,一头扎进大海的怀抱。现在,一组研究人员声称,内耳的平衡感知器官可能是这些祖先最先发生的变化--比更富戏剧性的体形圆滑的转变还要早。研究人员认为,改变后的耳朵摒弃了适用于陆地生活的平衡系统,使它们的命运向着海洋生物的方向过度。
包括海豚和鲸鱼等在内的鲸类动物进化自类似河马的祖先(ScienceNOW, 19 September 2001)。 这些类似河马的祖先与现代鲸类动物鲜有相同之处,古生物学家对于究竟是什么驱动它们投入大海、变成专性的海洋生物几乎一无所知。这项新研究提示我们,答案可能在于内耳深处。
内耳含有3个充满液体的小管,称为半规管。半规管用来探测头部和身体的运动。鲸类动物的这些小管结构约比体积类似的陆生动物小3倍。早先对陆生动物的研究已表明,大半规管可能是适应陆地生活的动物的特征之一。来自伦敦大学的古生物学家Fred Spoor和他的同事对此很感兴趣,他们用X射线断层摄影术重建了4种早期鲸类动物的内耳结构(见左图:从左至右分别为:陆生哺乳动物(獍)早期陆生鲸、早期海洋鲸和现代海豚的内耳)。
研究小组在5月9日的《自然》杂志上报道,自世界上第一个鲸鱼样的生物诞生后仅5百万年的时间,半规管就萎缩成现代鲸类动物那样的“特小”尺寸。这一变化大约发生于早期鲸类动物进化出锚沟状尾巴、短颈和鳍前1千万年间。研究小组认为,小型半规管会减少平衡感,因而早期鲸类动物躲避陆地掠食者的难度增大。研究人员推测,小型半规管有利于海洋生活--平衡感减弱的早期鲸类动物更易于在海洋中杂耍般的翻转遨游而不会晕眩。
匹兹堡市卡耐基国家自然历史博物馆的古生物学家Zhe-Xi Luo对早期鲸类动物为适应海洋生活,骨骼改变之前内耳平衡器官的变化很有兴趣。“这的确令人惊异,这些早期鲸类动物在还有着能够爬行或奔跑的四肢时,就已经失去了陆地生活所需的感知系统。”
生物通摘译自SCIENCE NOW