从水到陆的行动,对生物的各个方面(从呼吸到繁殖)都发起了巨大的改造——从生存空间的角度看,这是一个大冒险。不仅如此,随着一个看似肆意的任性行为,大量完全的陆地动物,后来放弃了它们努力重造才获得的适应陆地生活的器官,成群地再次回到了水中。海豹和海狮只是部分地回到了海里,而它们向我们展示了,在向极端情况(如鲸和儒艮)演变的过程中,中间型可能是什么样的。鲸(包括我们称为海豚的小鲸)和儒艮的近亲海牛,都完全不再是陆地动物了,而是完全恢复了它们远祖的海洋习性。它们甚至已不回到岸上进行繁殖。但是,它们还是呼吸空气,没有发展出任何相当于其早期海生祖先的腮的结构。其他从陆地回到水里(至少在某段时期需要回到水里)的动物,包括田螺、水蜘蛛、水甲虫、鳄鱼、水獭、海蛇、水鼩、加拉帕戈斯(Galapagos)不会飞的鸬鹚、加拉帕戈斯海鬣蜥、蹼足负鼠(来自南美洲的水生有袋动物)、鸭嘴兽、企鹅和海龟。
长期以来,鲸类的进化蔚然成谜,但近来我们关于鲸进化的知识,已经相当丰富。分子遗传学证据表明,鲸最近的近亲是河马,然后是猪,再然后是反刍动物(见第十章有关这方面推论的证据)。更令人惊讶的是,分子证据表明,河马虽然外形更像偶蹄动物(如猪和反刍动物),却与鲸的亲缘关系更近。这是另一个身体相似程度和亲缘关系远近不匹配的例子。我们曾经在前面的叙述中遇到过这种情况——有些鱼和我们的亲缘关系要近于它们同其他鱼的亲缘关系。当时所说的情况是:产生这种异常的原因,是我们的族系离开水到了陆地,发生了大幅进化,远离了我们的“鱼类近亲”(肺鱼和腔棘鱼),而我们的鱼类近亲因为和其他鱼一样都生活在水里,所以外表更像我们的鱼类远亲。现在我们遇到了同样的现象,但方向相反。河马停留在(至少部分停留在)陆地,因此更像它们居住在陆地的远亲——反刍动物,而与它们关系更近的鲸,则进入了大海,产生了如此剧烈的改变,以至于鲸类与河马的亲缘关系超出了生物学家的预期(除了分子遗传学家)。而当它们的鱼形远祖回转入海时,有点像起飞进入太空,或至少像释放一只气球——鲸的祖先脱离了重力的束缚,自由漂浮,切断了它们与陆地的联系。
同时,一度十分贫乏的鲸类进化的化石记录,已经令人信服地被填充、完善起来。大部分证据是来自巴基斯坦的新发现。不过,鲸化石的故事在近年来出版的其他图书中已被描述得相当详尽,如唐纳德·普洛特罗(Donald Prothero)的《进化:化石记录的阐明及其重要意义》(Evolution:What the Fossils Say and Why it Matters),还有更近的杰里·科因的《为什么要相信达尔文》,我决定不在这里重复相同的内容。我将转而把我的观点缩略到一个图表中(如图27所示),该图引自普洛特罗的书,显示了按时间顺序排列的一系列化石。请注意绘制该图的细致方式。过去的书都喜欢用一种非常吸引人的方式来绘图:用箭头标明一系列从古老到近代的化石。但没有人能说近代生物是从古老生物进化而来,比如,不能说走鲸(Ambulocetus)是来自巴基鲸(Pakicetus),或者说龙王鲸(Basilosaurus)是来自罗德侯鲸(Rodhocetus)。与之不同的是,这个图表遵循着更加谨慎的法则,比如,鲸是与走鲸同时代的某亲缘动物的后裔,可能比较像走鲸(也可能就是走鲸)。展示的化石代表了鲸进化的各个阶段。后腿逐渐消失,前肢从腿转变为游泳的鳍,扁平尾巴变成尾鳍,这些变化都呈现了优美的梯级递进。
图27 由陆生动物进化成鲸的过程,展示了记录在案的、从非洲和巴基斯坦的始新世岩层找到的大量过渡性化石。[由卡尔·布依尔(Carl Buell)绘制,《进化》图14、16]
我想说的鲸的化石历史,就到此为止了——因为在我提到的这些书中,已经很清楚地论述了这一主题。海牛目(儒艮和海牛)数量较少、多样性低,但是另一个完全生活在水中的海洋哺乳动物类群。它们的化石记录不完好,但是,最近发现了它们的一个极好的“缺环”。大约和始新世的走鲸同时代的“走海牛”(Pezosiren),化石发现于牙买加。它看起来很像海牛或儒艮,只是它有适合步行的前腿和后腿,而海牛或儒艮前面只有鳍状肢,后面完全没有附肢。下面的这幅图(图28),上部展示的是现代儒艮的骨架,下部是走海牛的骨架。
图28 现代儒艮与走海牛(古儒艮)的骨架
就像鲸和河马有亲缘关系一样,海牛目生物和大象有亲缘关系。大量的证据(包括所有重要的分子证据)表明,走海牛的生活方式可能像河马一样,大部分时间都在水里,在水底用脚走路和游泳。其头骨绝对是海牛目动物的头骨。走海牛可能是也可能不是现代海牛和儒艮真正的祖先,但它无疑能出色地“扮演”这一角色。
正当这本书即将付印出版时,从《自然》(Nature)杂志传来了激动人心的消息——在加拿大的北极地带发现了一个新化石,填补了现代海豹、海狮和海象(统
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