鲸的演化过程

鲸的演化过程
鲸的演化过程

鲸的演化过程
鲸目(Cetacea)
【分类地位】
真核生物域 Eukaryota
动物界 Fauna
脊索动物门 Phylum Chordata
脊椎动物亚门 Vertebrata
哺乳纲 Mammalia；mammals
真兽亚纲 Tberia
【起源】
从解剖学的观点看来,鲸类的许多特质都显现了对于海中生活的高度适应,然而,解剖学上的证据,并不足以解答许多有关鲸类起源的问题.但是从生化与遗传学的角度来看,鲸类与有蹄类关系较近,且化石记录(约5000万年前)也支持鲸类是由有蹄类演化而来.
鲸类的祖先,极可能是产于北美、欧洲与亚洲的陆栖有蹄类动物 --- 中爪兽科(中兽科,Mesonychidae) .中爪兽的成员有的娇小如家犬,也有的高大如熊,但是许多动物的演化过程都是由小而大,因而鲸类有可能是由小型的中爪兽演化而来.
根据推测,这些齿数不多,在浅水区捕鱼的中爪兽,经由逐渐转变为水陆两栖的生活形式后,再于漫长的演化过程中变成今天的各种鲸与豚.
目前已知,最早出现的鲸类为古鲸亚目(Archaeocetes)原鲸科 (Protocetidae) .
原鲸科动物均出现在5000万年前,化石分布在亚洲、非洲及北美.科学家对于在现今巴基斯坦被发现的Pakicetus的了解较多,这个生活在5300-5000万年前的生物化石,是个喷气孔（鼻孔）已移向后方,具有狭长脑室,且仍具有后肢的动物.在同时期的印度岩层中发现的化石证据也显示,在早期的鲸类间,已经有着难以想象的高度生态歧异性.
较先进的古鲸亚目动物,是曾经被认定为爬行动物的械齿鲸科(Basilosauridae).这个科的动物大约存活在4500-3800万年前,虽然最早在Louisiana被美国地质学家发现,但类似的化石也广泛的在纽西兰甚至南极被发现.这发现显示古鲸亚目在4000万年前便已扩散到南方水域.
较先进的古鲸亚目中另一分支,是至少包含有6种动物的Dorudontinae,他们有较窄小的上颚,可能为滤食性；或是像现生大多齿鲸般,能藉此构造迅速夹住鱼、乌贼及鸟.
经历漫长的演化过程后,古鲸亚目终于在渐新世(Oligocene)走入灭绝一途.但鲸类家族中的另外两个分支,即须鲸亚目(Mysticeti)与齿鲸亚目(Odontoceti),却走出了过去的历史,衍生出13科近80种的各类迷人生物,充实了我们的海洋生命力.
【形态特征】
完全水栖的哺乳动物.体长1～30余米,体形似鱼,皮肤裸露,仅吻部具有少数毛,无汗腺和皮脂腺.前肢呈鳍状,后肢完全退化,体内仅存1对小骨片.尾末皮肤左右扩展而成水平尾鳍.无耳廓,由于皮肤下有1层厚的脂肪,借此保温和减少身体比重,有利于游泳.有的种类具有背鳍.眼小,无瞬膜,也无泪腺,视力较差,有的主要靠回声定位寻食避敌.外鼻孔1～2个,位于头顶,俗称喷气孔.虽无耳廓,但听觉灵敏.肺左右各1叶.水中哺乳.胃分4室.一般以软体动物、鱼类和浮游动物为食,有的种类也能捕食海豹、海狗等.分布于全世界各海洋.
【生物学描述】
如同所有哺乳动物,鲸用肺呼吸,是温血动物,其幼崽由哺乳喂养,还有少许毛发.肺容积大,每次呼吸换气彻底,潜水后对氧的使用经济,从而鲸能潜水30～70分钟,甚至更长时间才浮出水面换气一次.大多数小型鲸是浅层潜游者,而一些大型鲸类则能深潜,如抹香鲸能深潜900～1134米.鲸前肢形成鳍,后肢完全退化,尾巴变成尾鳍,鼻孔在头的上部.特别值得瞩目的是蓝鲸.它是世界上现存的最大动物,体长可达30米,重达180吨.
鲸被认作为掠食者.它们的食物品种分布从微生物到大型鱼类非常广泛.所有的哺乳动物,包括鲸都需要睡眠,但鲸为了呼吸而保持清醒只能使它们一个脑半球处于睡眠状态.所以鲸从不沉睡却能够得到所需的睡眠.鲸大约一天“睡”8小时.
雄鲸利用输精管将精子排入雌性体内.完成受精过程后,精子和卵子在母鲸体内结合. 母鲸通常生一只幼鲸.怀孕期基本上都在一年左右.有的幼鲸哺乳期也许要一年,养育期较长,有的幼鲸在出生以后,甚至会跟着母亲好几年才断奶.它们在生存环境里,会遇到鲨鱼的捕食,所以母子之间会建立非常强的关系.一些鲸的成熟期很晚,大约要七到十年.鲸的生殖器官在游泳时避免阻力而缩回体内.母鲸有1对乳头,靠乳房周围肌肉的收缩将乳汁挤到仔鲸口中来喂养幼崽.鲸的寿命约60~70年.
【分科】
鲸目包含了大约八十种大型的生活在海洋中的有胎盘哺乳动物.鲸属于鲸目,鲸目还包括有海豚和小鲸.“鲸”本身定义比较模糊,可以包含所有鲸类,一些大型的或属于特定科的鲸类.但杀人鲸和巨头鲸就属于海豚(Delphinidae).鲸目可分为两个子目：Mysticeti - 须鲸 - 和 Odontoceti - 齿鲸.
现存种可分为须鲸亚目和齿鲸亚目.
须鲸亚目 Mysticeti
须鲸包含了世界上最大的现存动物种类.有3科10种,均为海栖.
露脊鲸科 Balaenidae 如：黑露脊鲸（黑真鲸）Eubalaena glacialis、南露脊鲸Eubalaena australis、北极露脊鲸（弓背鲸）Balaena mysticetus、小露脊鲸Caperea marginata、露脊鲸（注：有的分为小露脊鲸科 Neobalaenidae）
灰鲸科 Eschrichtiidae 如：灰鲸Eschrichtius robustus
须鲸科 Balaenopteridae 如：蓝鲸（蓝鳁鲸,剃刀鲸）Balaenoptera musculus、小须鲸（小鳁鲸）Balaenoptera acutorostrata、座头鲸（驼背鲸,大翅鲸）Megaptera novaeangliae、长须鲸 Fin whale、大须鲸（鳁鲸）、布氏鲸（鳀鲸） Bryde's whale、小布氏鲸Balaenoptera edeni、塞鲸 Sei whale
体型巨大,其中最小的种类体长也大于6米.口内无齿.上颌两侧各具有150～400枚角质鲸须.鲸须的颜色、数目和形状因种而异,是分类的重要依据.外鼻孔2个,位于头顶.头极大,有的种可达体长的1/3.仅有1～2对肋骨与小型胸骨相连接,无锁骨,鳍肢一般4指.具有盲肠.它们使用鲸须从海水中过滤浮游生物.以磷虾和头足类为食,有的也吃小鱼和底栖贝类.
齿鲸亚目 Odontoceti
齿鲸仅少数种类生于淡水,大多数均产于海洋中.共包括7科80余种.（注：齿鲸亚目得分科有一定的不同意见,大体可以分成海豚、喙鲸和抹香鲸三个差异比较大的类群,每个类群下分一至多科.）
河豚科 Platanistidae 又称淡水豚科.如：白鳍豚（白暨豚）Lipotes vexillifer、印度河豚Platanista indi、恒河豚Platanista gangetica、亚马孙河豚Inia geoffrensis、马德拉河豚Inia boliviensis、拉普拉塔河豚Pontoporia blainvillei.
海豚科 Delphinidae 如：真海豚 Delphinus delphis、短喙真海豚Delphinus delphis Linnaeus、长喙真海豚 Delphinus capensis Gray、宽吻海豚Tursiops truncatus、亚马孙白海豚Sotalia fluviatilis、逆戟鲸（虎鲸、杀人鲸）Orcinus orca、海豚、中华白海豚、巨头鲸（领航鲸、黑圆头鲸）Globicephala melaena、大吻领航鲸、长肢领航鲸、短肢领航鲸、瓜头鲸、北极虎鲸、伪虎鲸 Pseudorca crassidens 、侏虎鲸.（注：有的分为领航鲸科 Globiphlidae)
鼠海豚科 Phocaenidae 如：江豚Neophocaena phocaenoides
一角鲸科 Monodontidae 如：一角鲸（独角鲸、角鲸）Monodon monoceros、白鲸Delphinapterus leucas,（注：有时伊河豚（短吻海豚）Orcaella brevirostris也归入此科.）
喙鲸科 Hyperoodontidae 如：布氏长喙鲸Mesoplodon densirostris
抹香鲸科 Physeteridae 如：抹香鲸Physeter catodon
小抹香鲸科 Kogiidae 如：小抹香鲸Kogia breviceps、倭抹香鲸Kogiasimus
体型大小不一.口内有齿,外鼻孔仅有1个.鳍肢一般5指.除恒河豚外,均无盲肠.这种动物有独特的通过回声定位感知环境的能力.主要以乌贼、鱿鱼、甲壳类、鱼类为食.
【经济价值】
中国的鲸类资源丰富,捕鲸历史悠久.经济价值很大,肉可食,皮可制革,鲸脑油可提炼工业润滑油,脂肪可制机械油、肥皂、蜡烛,骨可制成骨粉,内脏可作维生素制剂.
【保护】
由于环境恶化和人类的大量捕杀,鲸目成员特别是一些大型成员由于经济价值高而受到广泛捕猎,许多鲸类已濒临灭绝.
国际捕鲸委员会（IWC）是一个负责管理捕鲸和鲸类保护的国际性组织.在商业捕鲸导致鲸数量锐减后,IWC决定采取行动保护鲸类.其中包括从1986年开始暂时性禁止商业捕鲸,分别于1979年和1994年建立了印度洋鲸类保护区和南大洋鲸类保护区.然而,1986年至今,因为日本、挪威利用了IWC决议的漏洞,打着“科学捕鲸”的旗号已经捕杀了超过25,000头鲸.目前捕鲸的国家有挪威、冰岛和日本,以及西伯利亚、阿拉斯加和北加拿大的一些土著部落.
鲸
鲸是生活在海洋中的哺乳动物.有的鲸身体很大,最大的体长可达30米.鲸的体形像鱼,呈梭形.头部大,眼小,耳壳完全退化.颈部不明显.前肢呈鳍状,后肢完全退化；多数种类背上有鳍；尾呈水平鳍状,是主要的运动器官.有齿或无齿.鼻孔一或二个,开在头顶.成体全身无毛（有许多种类只在嘴边尚保存一些毛）.皮肤下有一层厚的脂肪,可以保温和减小身体的比重.用肺呼吸,在水面吸气后即潜入水中,可以潜泳10～45分钟.一般以浮游动物、软体动物和鱼类为食.胎生,通常每胎产一仔,以乳汁哺育幼鲸.但许多人分其为鱼类,事实上它们不是鱼类而是哺乳动物.分布在世界各海洋中.
鲸,世界各海洋均有分布.它是水栖哺乳动物,用肺呼吸,其种类分为两类,须鲸类,无齿,有鲸须,鼻孔两个,像长须鲸,蓝鲸、座头鲸、灰鲸等；齿鲸类,有齿,无鲸须,鼻孔一个,像抹香鲸、独角鲸、虎鲸等.海洋中绝大部分氧气和大气中60%的氧气是浮游植物制造的.须鲸却能灭浮游植物的劲敌——浮游动物.另外,齿鲸也有助于保持鱼类的生态平衡.齿鲸的食物就是以鱼为食的大型软体动物.因此世界上没有鲸,人类就要灭亡.
我们把鲸类分为两群：
齿鲸类：有齿的海洋巨兽,如：抹香鲸、逆戟鲸、海豚、鼠海豚.
须鲸类：有胡须的鲸.事实上这些胡须是长在嘴内的折角形齿片,用于过滤水和捕捉鲸所食用的虾和其它小动物,这些齿片就代替了牙齿.
鲸是胎生哺乳动物,不是鱼.小鲸要吃一年的母乳才能发育成熟.鱼类则是卵生的脊椎动物.亲鱼一般没有照顾小鱼的习性.鲸的“鳍”其实是由四肢演化来的.而鱼类则不是.鲸用肺呼吸.鱼用鳃呼吸．鲸是恒温动物,而鱼是变温动物.不能用是否有鱼鳞来区别鲸和鱼.因为很多鱼类也是没有鱼鳞的.
1．根据种类,须鲸有两种不同的捕食方法.
脱脂式：如白鲸,在慢慢游动的过程中过滤浮游生物,嘴半开,水从连合处流入.
吞食式：当这种鲸靠近海底一大摊的虾时,就张大嘴吞食大量的水,装进可以伸长的、折叠的肚子.当嘴闭合时,鲸舌就卷食那些鲸齿片过滤的水.如蓝鲸一次可以吞食25000公升的水.
每年,一些鲸都会离开食物丰富的极地海洋去寻找更加温暖的海域以便生育后代.它们在非常确定的时期内,经过几个月的时间,行程数千公里.每个冬天,许多游客航行万里,就是为了在夏威夷海和墨西哥湾能遇到它们.对抹香鲸而言,雄性则不能迁徙,因为在繁殖海域区不能找到足够的枪乌贼这种食物.
鲸是终生生活在水中的哺乳动物,对水的依赖程度很大,以致它们一旦离开了水便无法生活.为适应水中生活,减少阻力,它们的后肢消失,前肢变成划水的浆板.身体成为流线型,酷似鱼.因而它们的潜水能力很强,海豚（小型齿鲸）可潜至100-300米的水深处,停留4-5分钟,长须鲸可在水下300-500米处呆上1小时,最大的齿鲸--抹香鲸能潜至千米以下,并在水中持续2小时之久.1955年发现在厄瓜多尔附近海中一头被海底电缆缠死的抹香鲸,其潜水深度达1133米.在葡萄牙首都里斯本附近海域的2200米水深处,发现被电缆缠绕而窒死的抹香鲸,这是迄今为止哺乳动物潜水最深的记录.
2．鲸的种类：就整个海兽类而言,以鲸的种类为最多,数量也最可观.鲸可以分为两大类：一类是口中没有牙齿,只有须的,叫作须鲸；另一类是口中无须而一直保留牙齿的,叫作齿鲸.须鲸的种类虽少,但它们身体巨大,成为人类最主要的捕捉对象,其中有身体巨大、无与伦比的蓝鲸,有行动缓慢、头大体胖的露脊鲸,有喜游近岸、体短臂长、动作滑稽的座头鲸,还有体小吻尖的小须鲸,等等.齿鲸的种类较多,除抹香鲸外,其余身体一般都较小,如凶猛无比的虎鲸和海豚.尽管鲸的身体有长短粗细的差别,但一律呈流线型,样子都像鱼,所以人们多称它为鲸鱼.不过,鲸却是兽类.它也像人一样,不断地浮出水面呼吸空气.有时我们在海面上可以见到鲸呼气时喷出的一股股白色雾柱,有的高达十余米,状如喷泉,十分壮观.