鯨魚(yú)和鱷魚(yú)的趨同進(jìn)化！鯨魚(yú)有很多地方都像鱷魚(yú)

很多人可能好奇過(guò)，既然都說(shuō)鱷魚(yú)非常完美，歷經(jīng)2億多年，它們的特征都沒(méi)有發(fā)生太大改變，那有沒(méi)有動(dòng)物模仿鱷魚(yú)呢？

其實(shí)，從古至今，齒鯨和鱷魚(yú)都是相互趨同的存在，鱷魚(yú)一有機(jī)會(huì)就會(huì)變得“鯨里鯨氣”的，鯨魚(yú)或海豚一有機(jī)會(huì)也會(huì)變得“鱷里鱷氣”的。

上面 這個(gè)是一條恒河鱷！

上面這是一只恒河豚科的江豚！

兩者外觀上看起來(lái)差別還比較大，對(duì)吧！

下面是兩者的頭骨，您看下是否能猜出哪個(gè)是江豚，哪個(gè)是很鱷魚(yú)：

答案是：上面那個(gè)是鱷魚(yú)，下面那個(gè)是江豚！

我們通過(guò)爬行動(dòng)物和哺乳動(dòng)物不同的骨骼特征可以區(qū)分二者，但是不難發(fā)現(xiàn)，兩者的頭骨真的很像！

實(shí)際上，不僅江豚和恒河鱷的頭骨很像，所有鱷魚(yú)和齒鯨的頭骨都很像。

2017年，一篇發(fā)表在《英國(guó)皇家學(xué)會(huì)會(huì)刊B輯》上的文章解釋了，齒鯨和鱷魚(yú)頭部趨同進(jìn)化的本質(zhì)原因，不是因?yàn)樯姝h(huán)境的相似性，而是二者獵物的相似性導(dǎo)致的[1]。

該項(xiàng)研究分析了超過(guò)75種現(xiàn)存鱷魚(yú)、齒鯨的頭骨和下頜形狀。總體而言，無(wú)論是鱷魚(yú)，還是齒鯨，它們的頭部都被分為兩個(gè)類型。

一種是長(zhǎng)吻型，也就是我們開(kāi)頭恒河鱷和江豚的例子，它們的的顱骨和吻部細(xì)長(zhǎng)、筆直，下頜略微彎曲。

另外一種是短吻型，也就是吻部呈現(xiàn)寬闊的鈍圓狀，整個(gè)頭骨相對(duì)較大且高聳。

圖片來(lái)源：McCurry et al. 2017

上面這張圖片展示的就這兩種不同頭骨，從上到下，分別是拉普拉塔海豚（a）、恒河鱷（b）、虎鯨（c）和侏儒鱷（d）的頭骨（按比例縮放至相同長(zhǎng)度）。

不過(guò)，齒鯨和鱷魚(yú)頭部形狀和它們生活在什么樣的水域中關(guān)系不是很大，但和它們捕食的獵物類型關(guān)系很大。

短吻型齒鯨和鱷魚(yú)的獵物通常更廣泛，它們能夠捕食那些相對(duì)大型的獵物，這種頭骨能夠提供更大的咬合力，從而讓它們更好地承受體型較大且掙扎的獵物所帶來(lái)的壓力。

長(zhǎng)吻型的獵物則是江河中的小型魚(yú)類，這些獵物通常移動(dòng)速度極快，且反應(yīng)快速、身手敏捷，長(zhǎng)長(zhǎng)的吻部對(duì)捕食這些敏捷、迅速的魚(yú)類可能具有很大的優(yōu)勢(shì)。

剖去齒鯨的外衣后，它們是不是有點(diǎn)鱷里鱷氣的？接下去我要說(shuō)的是鯨里鯨氣的鱷魚(yú)。

別看現(xiàn)代鱷魚(yú)基本只生活在淺水、沼澤地帶，這種在地球上演化超過(guò)2億年的類群，一有機(jī)會(huì)就會(huì)變得相當(dāng)多樣化——這些機(jī)會(huì)通常出現(xiàn)在地球氣溫較高的時(shí)代。

歷史上，鱷形目占據(jù)過(guò)各種各樣的生態(tài)位，它們中出現(xiàn)過(guò)四肢直立起來(lái)、適應(yīng)快速奔跑捕獵的鱷魚(yú)，也出現(xiàn)過(guò)緩慢移動(dòng)吃水果、吃草的植食性鱷魚(yú)，還出現(xiàn)過(guò)像須鯨一樣濾食性的鱷魚(yú)。

△ 可以吃草的鱷魚(yú)——西摩鱷

△ 追逐捕獵的鱷魚(yú)——阿拉利坡鱷

△ 濾食鱷魚(yú)——莫拉氏鱷

在所有已滅絕的鱷魚(yú)中，有一類曾經(jīng)獲得巨大的成功，就是海鱷類。

海鱷，顧名思義這些鱷魚(yú)生活到了海洋中，它們?cè)谠缳_世到早白堊世期間，分布范圍遍及全球。

上面這個(gè)是一種海鱷——Metriorhynchus brevirostris的復(fù)原圖，看起來(lái)是不是有點(diǎn)像現(xiàn)生的海豚。

就像鯨豚類一樣，許多海鱷類都是游泳速度極快的掠食者，它們也將四肢改造成鰭狀肢，擁有尾鰭，同時(shí)身體呈現(xiàn)優(yōu)美的流線型，以幫助它們?cè)谒锌焖儆蝿?dòng)。

海鱷類在它們那個(gè)時(shí)代，占據(jù)著現(xiàn)代海洋哺乳動(dòng)物相似的生態(tài)位，而且它們同樣是從陸地進(jìn)入海洋的動(dòng)物，所以外觀上和現(xiàn)在的鯨豚類有點(diǎn)像并不意外。

但是，海鱷類和鯨豚類的趨同進(jìn)化不止體現(xiàn)在外觀上！

2020年一篇發(fā)表在《美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊》上的文章揭示[2]，海鱷類的內(nèi)耳結(jié)構(gòu)也和現(xiàn)代鯨豚類幾乎一模一樣。

上圖展示的是，隨著海鱷類逐漸生活到深海中，它的內(nèi)耳變得越來(lái)越粗壯、緊湊。

內(nèi)耳有助于保持平衡和空間感知，而這種緊湊型的內(nèi)耳會(huì)讓感覺(jué)系統(tǒng)變得不那么敏感，這有助于它們?cè)谏詈Ｖ谢顒?dòng)。

這里有還一個(gè)有意思的對(duì)比，后來(lái)的鯨豚類只用了極短的時(shí)間就經(jīng)歷這種內(nèi)耳結(jié)構(gòu)的變化，但是海鱷類經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的演化時(shí)間長(zhǎng)變成這樣。

一些人認(rèn)為，這可能是因?yàn)榕佬袆?dòng)物的過(guò)渡速度較慢導(dǎo)致的！

鯨豚類是胎生的，而爬行動(dòng)物則傾向于產(chǎn)卵，這導(dǎo)致海鱷類必須生活在靠近陸地的地方，以便筑巢。

海鱷類最終也走向了深海，這意味著它們可能進(jìn)化出胎生習(xí)性，而這個(gè)假設(shè)也有相關(guān)證據(jù)支撐——就是海鱷類的髖部隨著時(shí)間的推移而變寬，這可能有助于它們完成胎生。

參考：

• [1].Matthew R. McCurry, Alistair R. Evans, Erich M. G. Fitzgerald, Justin W. Adams, Philip D. Clausen, Colin R. McHenry. The remarkable convergence of skull shape in crocodilians and toothed whales. Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, 2017; 284 (1850): 20162348 DOI: 10.1098/rspb.2016.2348