是时候为《鲸鱼编年史》添加新篇章了…… ……更多内容在下方…… DNA 和化石证据都表明，鲸鱼是从陆地上的有蹄类哺乳动物进化而来的。起初它们可能只是偶尔游泳，后来才进化成以捕食水中猎物为生的食肉动物。大约在 5000 万到 4000 万年前，它们越来越适应海洋。古生物学家发现了数十种早期鲸鱼的化石，记录了这一转变。大多数早期鲸鱼的谱系都灭绝了。现存的鲸鱼属于大约 3500 万年前出现的两个谱系。其中一支是齿鲸，包括抹香鲸和海豚。它们继续捕食大型猎物，利用复杂的声纳来帮助它们寻找鱼类和鱿鱼。但另一支谱系走了一条截然不同的道路。它们进化成了被称为须鲸的巨型食草动物。它们吸入大量的水，然后借助鲸须——巨大的角蛋白扇叶——过滤掉微小的鱼类或无脊椎动物。正如我在这里写过的，鲸须在现存鲸鱼中是全有或全无的。它们要么有，要么没有。正如我们想知道鲸鱼如何离开陆地一样，自然而然地会产生一个问题：鲸须是如何进化的？去年，这一谜题的重要一环随着一种化石鲸鱼的描述而得到解决——一种没有鲸须的须鲸。这具 2500 万年前的Janjucetus 仍然拥有祖先的牙齿，但它已经获得了现代须鲸的一些特征，例如下颌骨的前端不再融合。现在，科学家们又找到了更多的拼图碎片。在一篇今天发布在《系统生物学》杂志上的论文中，研究人员探讨了这些原始须鲸是如何进化出我们今天看到的体型的。首先，他们分析了化石和现存须鲸的 DNA，构建了一个详细的整个类群的进化树。然后，他们注意到鲸须解剖学的不同部分是在进化树上的哪个位置首次出现的。其中一些特征早已为人所知；另一些特征是科学家们首次报告的。例如，在 Janjucetus 的祖先分支之后，须鲸的下颌变得纤细而弯曲。它们仍然有牙齿，但开始长出鲸须。科学家们提供的早期鲸须证据来自一种名为 Aetiocetus 的鲸鱼化石。鲸须不易形成化石，但它会在鲸鱼头骨上留下存在的痕迹，而头骨是可以形成化石的。在所有现存鲸鱼中，鲸须组织由血管供应血液，这些血管紧密地嵌入腭骨中的沟槽（称为营养孔）中。齿鲸没有这些沟槽，原始鲸鱼的化石也没有。Janjucetus，一种早期的须鲸，也没有这些沟槽。然而 Aetiocetus——一种仍然有牙齿的须鲸——却有这些沟槽。所以它们似乎既有牙齿又有鲸须：这是一个经典的过渡形态。上面的绘画，由无与伦比的 Carl Buell 创作，是对科学家们设想的 Aetiocetus 的复原图。较早的须鲸可能已经开始用牙齿过滤猎物，就像今天的食蟹海豹一样。鲸须可能是在 Aetiocetus 等鲸鱼身上进化的，以提高牙齿过滤的效率。然而，在 Aetiocetus 分支之后，鲸须开始占据主导地位，而牙齿则开始逐渐消失。如今，须鲸在胚胎期会发育出牙齿芽，但在鲸鱼成熟过程中会消失。新论文的作者们研究了三个构建哺乳动物牙釉质的基因。在其他哺乳动物——包括我们——身上，这些基因已经进化，自然选择根据不同的生活方式塑造了牙齿。它们仍然在工作。它们在齿鲸身上也在工作。但在须鲸身上，却发生了别的事情。牙釉质基因发生了退化。它们以破坏性的方式发生突变，导致基因无法制造出可用的蛋白质。这些退化的基因是进化的另一个印记，它们不是由岩石形成的化石，而是由活的 DNA 形成的化石。 [图片由 Carl Buell 提供]
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