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鲸鱼在进化过程中是怎么把鼻子转移到背部的? 仿写鲸的鼻孔长在脑袋顶上

2022-01-17 08:59:26 | 作者:admin

仿写鲸的鼻孔长在脑袋顶上

鲸鱼在进化过程中是怎么把鼻子转移到背部的?

今天的鲸类分为须鲸亚目和齿鲸亚目,它们的鼻孔都是长在头顶上的,而不是背部的。

图注:今天海洋中的鲸类,图片来自网络

我们都知道鲸类的祖先是生活在陆地上的小型哺乳动物,它们进入海洋之中,经过5000多万年的演化,最终成为今天海洋中最常见最多样的海生哺乳动物家族。

图注:巴基斯坦鲸复原图,图片来自网络

巴基斯坦鲸(Pakicetus)是已知最早的鲸类之一,这种生活在5000万年前的动物看上去就像是一条狗,拥有长长的四肢,身上长着毛发。仔细观看巴基斯坦鲸,你会发现它的鼻子在脑袋前端,就像今天常见的陆生哺乳动物一样。因为巴基斯坦鲸的鼻孔在脑袋前端,所以它们游泳的时候应该像今天的狗一样,画风是这个样子的:

随着鲸类逐渐进入海洋之中,并且适应了海洋生活,其鼻孔逐渐移到了脑袋顶上,下面的原鲸和龙王鲸的复原图可以看到鼻孔正处于上移的阶段之中。

图注:原鲸复原图,注意其鼻孔的位置,图片来自网络

图注:龙王鲸复原图,图片来自网络

以上介绍的古鲸类都属于古鲸亚目,而今天海洋中的须鲸亚目和齿鲸亚目都是由古鲸亚目进化而来的,时间在渐新世中期,大约3000万年前左右。

图注:古鲸亚目演化树及一起代表成员,图片来自网络

从今天须鲸亚目和齿鲸亚目鼻孔位置几乎相同来看,它们的共同祖先应该已经出现了位于头顶之上的鼻孔,也就是大约在须鲸亚目和齿鲸亚目从古鲸亚目之中分化出来之前,鲸类就已经完成了把鼻孔从脑袋前端移到头顶的过程,这个过程大约持续了2000万年的时间。

鲸类将鼻孔从嘴巴前端移到头顶上并不仅仅是位置的变化那么简单,今天的陆生哺乳动物食道和气管都是相通的,所以如果我们的鼻子因为感冒堵塞了,还可以用嘴巴呼吸。除了呼吸之外,我们的鼻子还有嗅觉功能。鲸类就不一样了,由于它们鼻孔位置的变化以及为了适应海洋生活做出的改变,气管和食道完成了分离,鼻孔直接与肺部连接,食道与消化系统连接,所以鲸类的鼻子只用于呼吸却不能用于闻气味。

为了更好地在海洋中生活,鲸类位于头顶的鼻孔的确比位于脑袋前端更有效率也更安全。在鲸类鼻孔的下面有一组强健的肌肉,能够在鲸类潜水的时候将鼻孔完全闭合,避免出现呛水的风险,食道和气管的分离也保证了鲸类在海洋中捕食不会呛水。

图注:正在呼吸的灰鲸,从水雾就能看到其鼻孔有两个,图片来自网络

图注:正在浮窥的虎鲸,一个鼻孔非常明显,图片来自网络


最后说两点关于鲸类鼻孔的小知识:第一,所有的须鲸亚目依然长有两个鼻孔,而所有的齿鲸亚目只剩下了一个鼻孔;第二,我们通常看到鲸类浮出水面喷出的水雾并不是它们鼻子里的水,而是留在鼻孔“坑”里的积水在高速喷出的气流作用下形成,这样也是为了避免这些水进入鼻孔,提高呼吸安全性和效率。

图注:浮出海面呼吸的蓝鲸,图片来自网络

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