鯨魚沒有手,為什麼長著「人手」一樣的骨骼?這要從鯨魚的「進化史」說起

花樱 2022/11/05 檢舉 我要評論

在解釋這個問題之前,我們先來重新認識一下鯨這種動物,鯨俗稱「鯨魚」,但它們不是魚類,而是哺乳綱下的一種偶蹄目動物。​​

偶蹄目?沒錯,鯨魚跟羊和鹿一樣被歸為同一目,而且經過DNA測序之后,科學家們認定鯨魚與河馬為姐妹群,即它們有著較相近的共同祖先。

​很長一段時間以來,科學家們不知道將鯨魚歸于哪一類,隨著化石證據的逐漸發現,科學家們終于摸清了鯨魚的進化歷史,發現它們其實是由5000萬年前的一種偶蹄目動物入水演化而成的。

在20世紀70年代,科學家們在印度和巴基斯坦地區發現了一種四足動物的化石,科學家們將其命名為巴基斯坦鯨(Pakicetus)。這種動物長得有點像今天的狗狗,它們主要生活在陸地上,它們被確定與現代鯨魚有著密切的關系,是鯨魚的祖先物種。

​​隨后,科學家們發現了一系列其他過渡動物的化石——雷明頓奧塞特斯、羅德霍塞特斯、普羅托塞特斯、多魯頓、巴西龍。他們的身體也在不斷進化和變化以適應環境,不斷向著適應水生生活的方向進化。它們的后肢越來越短,直到退化,最終變得像我們今天在鯨魚身上經常看到的尾鰭(但今天的鯨魚身上仍然保留有膝蓋的骨骼)。

​在今天的陸生動物中,有許多像我們人類一樣每只手擁有5根手指的動物,比如除了靈長類動物外還有,青蛙、蜥蜴、蝙蝠、鱷魚。還有一些動物失去了部分手指,或者進化方向不同,以適應進化棲息地。例如,豬進化到失去腳趾變成了蹄,而為了適應抓握的需要,一些動物已經將身體的一些骨骼進化成假手指以擁有六個手指,比如浣熊和鼴鼠。

​在鯨魚離開大陸并完全變成水生生物之前,它們的祖先保留了五​指​手的外部特征。盡管豬和河馬后來退化了五根手指的特征,但鯨魚的進化方向不同,它們的五個手指的骨骼仍被保留,但肌肉和皮膚結合在一起,形成了我們今天看到的側鰭。

但為什麼5000萬年前的四足動物每只手都有5根手指?

為了回答這個問題,讓我們回到過去,回到大約3.8,億年前。故事開始于一種生活在海洋中的魚類,腔棘魚與當時同一棲息地的魚類相比,這種魚類沒有生存優勢。它們不像我們通常在市場上買的魚——所有的鰭都是由平行排列的骨頭組成。

​但在幾億年前時代,腔棘魚(真掌鰭魚)無法​主宰​水下,但它們能夠進化以適應從水下到陸地棲息地的變化。這種遠古魚類的鰭與現代魚類不同,它們的鰭存在于肌肉和骨中。這種魚有一種嫁接的結構,不像魚鰭,在自然環境中總是受到競爭的威脅。目前,地球上只有4種腔棘魚,它們都面臨滅絕。

​但也正是由于​鰭中​的骨骼和肉的存在,真掌鰭魚才能用鰭在沼澤中爬行。這也是腔棘魚適應兩棲動物生活和遷移到陸地的先兆。在適應兩棲動物生活的過程中,真掌鰭魚的胸鰭和腹鰭逐漸變得更強壯,并逐漸發展成手狀。最后,大約在3.65億年前,一個新的物種也出現了,它們被命名為棘螈。

​棘螈是第一種有明顯四肢的動物,它的前肢和后肢每只腳上都有8個手指,隨著時間的推移,它們逐漸進化并合并成5個手指,它們在陸地上移動時能夠靈活而堅定地做出反應。應該注意的是,5根手指不是優勢,與4或6根手指相比,功能仍然相同,但為什麼是5根手指,也許這只是一個隨機演變。

總而言之,為何大多數有手指的動物的每只手的手指數量大多是5,是因為它們共同祖先棘螈有5根手指。隨著棘螈的某一個分支進化成了巴基斯坦鯨,重新回到水中生存,最后演化成今天的鯨魚,5根手指的骨骼都沒有退化,因此鯨魚的側鰭骨骼跟人的手部很相似。


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