在秘魯出土的最古老鬚鯨親屬化石

來自南美洲的骨骼使古生物學家能夠拼湊出鬚鯨進化的謎團

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一個可以追溯到 3640 萬年前的鯨魚化石的發現填補了鬚鯨進化中的一個巨大空白,鬚鯨包括座頭鯨 (Megaptera novaeangliae) 和藍鯨 (Balaenoptera musculus)。這個被命名為 Mystacodon selenensis 的生物,是迄今為止發現的最古老的鬚鯨親屬。

該骨骼所顯示的特徵,可以確定它是被稱為龍王鯨的古代鯨魚祖先分裂成兩個分支後出現的第一個鬚鯨親屬:一個分支進化成齒鯨,包括抹香鯨 (Physeter macrocephalus) 和海豚,另一個分支則進化成鬚鯨。研究人員於 5 月 11 日在《當代生物學》上報告了他們的發現1

“這是我們一直在等待的化石,”位於華盛頓特區的史密森尼國家自然歷史博物館的古生物學家尼克·皮延森說。他說,這個時期的鯨魚化石可以解答研究人員關於現存鯨魚譜系的起源的許多問題,其中包括最早的鬚鯨祖先的出現。


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出海

第一批鯨魚大約在 5000 萬年前從爬入海洋的陸地動物進化而來,逐漸用鰭代替了它們的腿。“它們與陸地祖先相比發生了許多變化,”布魯塞爾自然科學博物館的古生物學家、該研究的主要作者奧利維爾·蘭伯特說。“這是進化發揮作用的一個很好的例子。”

在此之前,已知最古老的鬚鯨化石是 3400 萬年前的。但是分子和物理分析表明,鯨魚的出現時間更早。然後在 2010 年,蘭伯特和他的團隊在秘魯南部海岸的皮斯科盆地發現了 M. selenensis 骨骼並開始挖掘。科學家估計,這種古代生物大約有 4 米長——大約相當於一隻大型寬吻海豚(Tursiops truncatus)的大小。

為了確定 M. selenensis 在鯨魚族譜中的位置,研究人員將它的頭骨和骨盆骨骼等特徵與其它鯨魚化石的特徵進行了比較。這種生物扁平的口鼻部與現代鬚鯨相似。但蘭伯特說,它的骨盆骨骼更符合古代鯨魚,有通常腿骨嵌入的區域。“所以,我們認為這種動物仍然有小小的腿從身體伸出來。”

弗吉尼亞州費爾法克斯市喬治梅森大學的脊椎動物古生物學家馬克·D·烏亨說,如果你看一隻龍王鯨,“你會看到那裡有小雞腿”。現代鯨魚的骨盆區域沒有後肢的腔。

好吃的

M. selenensis 也有牙齒,這與現代鬚鯨不同,現代鬚鯨使用從口腔頂部懸掛下來的角蛋白板(稱為鯨鬚)從海水中過濾食物。蘭伯特和他的同事認為,M. selenensis 可能從海底吸食獵物。

然而,這並不罕見,因為大約在那個時期的鬚鯨祖先表現出多種多樣的牙齒和攝食機制。“有大型的牙齒生物,有小型牙齒生物,還有無齒生物,所有這些同時存在,”烏亨說。但大約在 2300 萬年前,這個群體中的所有鯨魚都長出了鯨鬚,“所有這些長牙齒的生物都消失了,”他說。

研究人員仍然不知道為什麼在這個特定譜系中,鯨鬚和濾食方式勝過了所有其他進食方式。但皮延森說,為了回答這個問題,古生物學家需要開始更加認真地研究他們已經擁有的標本。

找到更多古代鯨魚化石也會有所幫助——因此蘭伯特和他的同事計劃回到秘魯尋找該物種的其他個體。

到目前為止,大多數鯨魚化石都是在北半球發現的。但是隨著 M. selenensis 的出現以及來自南半球的各種較古老的化石,研究人員正在將目光轉向南方

“我們以為我們對這個時期瞭解很多,”皮延森說。但是,“如果我們想更多地瞭解鯨魚進化歷史中的這個時期,我們真的需要更詳細地研究這個年齡段的南半球。”

本文經許可轉載,並於2017 年 5 月 11 日首次發表

Sarah McQuate is a journalist in the Science Communication Program at the University of California, Santa Cruz. She holds a doctorate degree in biochemistry from University of Colorado Boulder. Sarah is passionate about making the complexities of science accessible to everyone and she loves showing off how beautiful science can be. To see what Sarah is currently writing about, check out her website or follow her on Twitter.

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