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回到鲸鱼的黎明:表亲与祖先

Indohyus被确认为与鲸鱼最亲近的亲戚,揭示了它们从陆地哺乳动物进化为海洋生物的见解。

作者:Carl Zimmer
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上周我写了一篇关于一项新研究的文章,该研究将一种已灭绝的哺乳动物确定为与鲸鱼最亲近的亲戚,有助于阐明鲸鱼如何从陆地迁徙到海洋。这种名为Indohyus的哺乳动物是一种小型四足动物,可能大部分时间在水中度过,并以植被为食。新研究的作者提出,鲸鱼的祖先最初就是这样生活的。渐渐地,鲸鱼的谱系对水生生活有了更强的适应性,并转向以肉为食,正如早期的鲸鱼,如Ambulocetus(有点像长毛鳄鱼)所体现的那样。在评论区,Noumenon提出了这个问题

我不明白为什么Indohyus和Ambulocetus,两者都大约在4700万年前,都可以是今天鲸鱼的祖先。你说食肉是鲸鱼进化中的一个重要环节。那么Indohyus应该在Pakicetus之前,在鲸鱼变成食肉动物之前就已经分化出来了。

通过电子邮件,我收到了一个我认识的生物学家的类似问题,他正在写一本关于进化的书。他在《卫报》上读到伊恩·萨姆普尔(Ian Sample)的这篇文章,文中宣称:

考古学家发现了现代鲸鱼最早的祖先遗骸:一种小型、像鹿一样的动物,曾在泻湖中涉水,啃食植被。

那么,祖先怎么会比它的后代年轻呢?简单答案是:不可能。如果你回到最初的论文,你会发现科学家们比较了许多现存和已灭绝哺乳动物的骨骼,以便绘制一棵。他们研究的每一种物种都是这棵树上的一个细枝。每根细枝都通过共同的祖先与其他细枝相连。但科学家们并没有将物种排成祖先和后代的链条。有时可以找到一种已灭绝物种演化成另一种已灭绝物种的化石。但如果科学家只通过这种方式研究进化,他们就会忽略其他许多关于进化如何展开的线索。随着哺乳动物谱系的进化,它会获得一些将使其所有后代区别于其他哺乳动物的特征。大约在1.5亿年前,我们的祖先进化出了胎盘。胎盘存在于人类、蝙蝠、大象、鲸鱼以及数千种其他物种中。它们不存在于鸭嘴兽或针鼹中。鸭嘴兽和针鼹,由于它们在生命之树上相邻的分支上的位置,告诉我们一些关于我们祖先的事情。和它们一样,我们自己的祖先也曾没有胎盘。但这并不意味着针鼹或鸭嘴兽是我们的祖先。通过这些方法,科学家们可以参考Indohyus,并对鲸鱼的祖先是什么样子得到一些想法,即使Indohyus生活在已知最古老的鲸鱼之后。Indohyus是被称为鲸目哺乳动物群最亲近的亲戚。只有当它分化出去后,鲸目动物才逐渐变得更像我们今天看到的鲸鱼。我根据科学家对鲸鱼化石及其亲缘关系的了解,整理了一个简单的进化树,展示了这些特征在早期鲸鱼中似乎是如何进化的。你可以在文章末尾找到它。当然,这是一个需要检验的科学假说。检验的方法是找到更多像Indohyus这样的物种。如果古生物学家幸运的话,他们将能够在鲸鱼进化树的底部绘制出更多的分支。如果目前的假说正确,那么许多属于这些深层谱系的物种将与Indohyus非常相似。它们可能生活在比最古老的鲸鱼更早的时期,也可能生活在数百万年后。但这并不是问题的关键。关键在于亲缘关系。在令人误导的科学报道的史册中,这可能微不足道。但将亲戚误认为祖先确实会导致混乱,并阻碍了对一些非常精妙研究的理解。当然,有些人声称,亲戚不是直系祖先这一事实意味着进化是错误的。所以,弄清楚这一点很重要——不仅是为了鲸鱼,也为了人类、花朵或其他任何生物。[更新 星期四 - 上午8:30:将“袋鼠”改为“针鼹”。感谢Alan指出袋鼠有(原始的)胎盘。]

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