鲸鱼何时开始变得如此巨大

一项新研究追踪“海洋巨兽的崛起”

Blue whale

加拿大自然博物馆的蓝鲸骨骼。

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本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定代表《大众科学》的观点


人们认为过去生物体型更大。在富氧的石炭纪,巨大的千足虫像你一样大,爬过灌木丛;在白垩纪,恐龙伸展超过120英尺长,四处践踏;而有史以来最大的陆地哺乳动物,副巨犀,在始新世末期到渐新世早期(距今3400万至2300万年前)从高大的树木上取食。但这只是基于我们对超大体型的迷恋而进行的片面选择。这个或那个谱系的巨大代表在不同的时间出于各种原因而出现,而任何生命体型随时间推移而缩小的表象都只是一种错觉,这种错觉因地球上大部分陆地大型动物群在上次冰河时代末期被消灭而加剧。事实上,某些形式的生命现在比以往任何时候都更大。如今在我们现代海洋中游弋的一些最大动物比它们的史前同类要大得多。

大约5500万年前,当哺乳动物进化成奇妙的形态时,一些野兽开始滑入海洋。其中包括今天鲸鱼和海牛的祖先和亲戚,以及像恐齿兽这样的怪异生物(可以想象成海豹和河马的杂交体)。这些先驱哺乳动物中最早期的是体型很小的——最早的鲸鱼祖先大约只有小鼷鹿那么大——这不仅提出了海洋哺乳动物何时开始变得巨大的问题,而且还提出了这说明了海洋支持如此巨型动物的能力。为了找出答案,古生物学家尼古拉斯·佩森和吉拉特·弗梅吉从宏观角度观察了哺乳动物时代大西洋和太平洋海洋哺乳动物的体型。

佩森和弗梅吉将注意力集中在两种不同的海洋哺乳动物群落上——大型草食动物,如海牛和恐齿兽,以及滤食性须鲸。这些海洋哺乳动物吞食的不同食物似乎标志着它们历史上的一个清晰的分裂。

海洋哺乳动物随时间推移的最大体型。 来源:Pyenson and Vermeij 2016

佩森和弗梅吉解释说,大型草食动物在其历史早期就达到了最大体型范围。(唯一的例外是巨大的斯特拉海牛及其近亲,它们生活在200万年前到历史时期被灭绝之间。)在这一模式中,研究人员发现,大西洋的海牛从未达到北太平洋海牛的体型。更大的体型在寒冷的水域中是一种优势,更重要的是,北太平洋是海带的诞生地。这些快速生长的植物可以应对像斯特拉海牛这样的海底割草机,而大西洋的海草可能限制了其海牛的体型。

滤食性鲸鱼显示出不同的模式。与我们今天所知的巨兽相比,许多史前须鲸都很矮小。佩森和弗梅吉写道,这些鲸鱼在狭窄的体型范围内保持了大约两百万年,直到大约两百万年前,今天的蓝鲸和露脊鲸的祖先才开始变得肥胖。冰河时代的开始可能是原因。须鲸在世界冰川扩张时迅速膨胀。“再加上持续强烈的侵蚀和化学风化,”佩森和弗梅吉指出,这“激发了全球海洋环流和生产力”。换句话说,它为浮游生物的繁荣奠定了基础,从而开启了以前不可能实现的巨兽级体型。没有稳定的微小生物供应,就不可能有巨兽。
 


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参考文献

Pyenson, N., Vermeij, G. 2016. 海洋巨兽的崛起:新生代海洋哺乳动物的最大体型作为太平洋和大西洋生产力的指标生物学快报。doi: 10.1098/rsbl.2016.0186

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