美國和加拿大科學家偶然在北極地區發現了一個外形奇特的海豹化石。這個史前海豹長著“四腿”，看起來在陸地和海洋中能遊刃有餘地行走和游泳，它可能是達爾文關於鰭足類動物從陸地遷到海洋這個假設中關鍵的一環。這頭被命名為“達氏海幼獸”(Puijila darwini)的動物長只有1米多，大約生活在2000萬年到2400萬年前。它像陸地哺乳動物一樣有著強健有力的四肢，長長的尾巴和帶蹼的腳。是“能走”的海豹。
基本介紹
- 中文學名：達氏海幼獸
- 界：動物界
- 門：脊索動物門
- 亞門：脊椎動物亞門
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說明
相比現代的海獅、海豹，這隻海幼獸更像現代的水獺。水獺是目前已知動物中與鰭足類關係最密切的。加拿大自然博物館的植物考古學家瑞賓斯基(Rybczynski)說，從某種程度上，達氏海幼獸是“古老鰭足類動物的現代對照”，她說，它填補了化石紀錄中的一項重要空白，顯示了海豹及其近親是如何從兩棲的小食肉動物演化而來。這個發現刊登在最近期的《自然》雜誌上。
現生鰭足類包括海象、海豹和海獅。它們都是從陸地動物演化而來的食肉哺乳動物，之前已知最早的鰭足類動物化石是海熊獸(Enaliarctos)。它在北美西北海岸發現，看上去是完全生活在海洋里的。它有著鰭狀肢，但和現代鰭足類不同，可能並不知道如何在海中正確利用鰭狀肢，而只是用它將獵物拉到海岸上進食。
達氏海幼獸骨骼裝架模擬圖
達氏海幼獸骨骼裝架模擬圖有趣的是，現代海豹的不同種中有著不同的游泳方式，有的會轉動它們的鰭狀肢，有的左右搖晃它們的臀部，用後肢推動前進。海熊獸看起來兩種游泳方式都會，而最新發現的海幼獸有著帶蹼的四腳和四肢，可以用四肢游泳，很可能比海熊獸演化得更早。
在加拿大北極圈地區發現的這具化石為鰭足類動物早期演化提供了新的視角。它骨骼達到65%的完整程度，足以令科學家重塑其任意細節。它的四肢顯示它曾在陸地上行走，它沒有鰭狀肢，但趾骨間有連線，類似於現在的蹼，也完全是為半水生的環境而生。與它同時被發現的一些同時代的魚化石，更證明了它半水生的過去。
這個海幼獸同時帶有早期鰭足類動物和現代鰭足類動物的特點，它看起來是完全適應於陸上走動和水中遊動的，此外，它身上的一些解剖學特徵又與現代熊、臭鼬、獾、鼬鼠和水獺類似。
達氏海幼獸-假設
達爾文說，海豹來自陸地
對鰭足類動物演化的假設，最早來自達爾文在150年前思考演化論時的一個想法：許多海洋哺乳動物都有著陸地生活的根。他在《物種起源》中寫道：有些非常嚴格的陸地動物，常常在淺水裡捕食，這些動物可能最終演變成了完全的水生動物，可以在海洋里生活。
但在海豹和其他鰭足類動物身上，陸地海洋進化的證據卻非常難得，因為最早的證據海熊獸即帶鰭狀肢，但科學家還是不知道化石紀錄中的轉型期動物是怎樣的，幸好現在有了達氏海幼獸。科學家起此名以紀念達爾文的構想，也暗示海幼獸在演化過程中的位置：它填補了演化過程中轉型期最重要的一環。
“我們知道有些陸地兩棲動物的祖先存在過，但我們該如何取得完整的海洋生物形式呢？”瑞賓斯基說，“這兒有個形態學上的代溝。達氏海幼獸是一種重要的轉型期化石。”
“海幼獸骨骼有著肢體，顯示它曾發展了很好的肌肉，有平的趾骨，說明它的腳是蹼而非鰭狀肌的樣子。”研究小組成員、美國卡內基自然歷史博物館的道森(Mary Dawson)說。“這動物可能同時演化出遊泳和陸地行走的能力。當游泳時，它會同時划動前後肢。這個動物提供了鰭足類動物在長出鰭狀肢之前的樣子。”
當然，這種遠古物種並不是現代海豹的直接祖先，但是研究人員認為它是鰭足類動物共同的祖先。研究人員仍在試圖精確地描繪出它究竟適合於哪種鰭足類動物進化分支。
達氏海幼獸-分析
北極：生物演化的溫床
這次能在北極偶然發現這個海幼獸化石，還得歸功於對氣候比較敏感的北極地區，這個淡水，陸地海洋“兩不像“的海豹正好再次證明了北極作為生物演化“溫床”的想法。
在海幼獸生活的中新世，這塊地方氣候很冷，惟一適宜的棲息地就是淡水。科學家猜測，當北極的湖泊河流變得溫暖起來的時候，這些動物抓緊時間在拚命繁殖，而當淡水湖在冬天結冰後，海豹們失去了食物，它們只能被迫去適應海洋生活以捕食生存下去。北極圈的環境會加強氣候交替的過程，加快演化速度，動物不得不去適應新環境，否則就要滅絕。
現在，對這些早期北極鰭足類動物的最初研究表明，這個區域可能是鰭足類動物進化的溫床。如同達爾文所預測的，海幼獸的後代或者另外一個相似的物種逐漸適應了在海里游泳的方式，這就導致了現在的海豹、海象等動物的出現。
情況越來越明顯，鰭足類動物很可能始於北極。“海幼獸是早期鰭足類動物生活在北極的最早化石證據。”瑞賓斯基說，“這個發現支持了北極可能是鰭足類動物演化中心的假設。”
轉型期化石是非常關鍵的，它能證明科學家關於演化過程的假設。另一個最重要的演化轉型期證據是生活在4000萬年前的似魚陸生動物Tiktaalik roseae，它被稱為“會走的魚”，同樣發現在加拿大北極地區。它被認為是魚演化為兩棲動物的重要過渡型動物，證明了魚是從海洋“走”上陸地的。
化石樣本
達氏秀海豹Puijila darwini化石樣本現收藏於加拿大自然博物館(Canadian Museum of Nature) , 最初於2007年加拿大努納武特省得文島(Devon Island)的海岸湖泊沉積層發現了達氏秀海豹Puijila darwini一部分化石樣本 , 後來於2008年重臨舊地發現了頭蓋骨基部的化石得以知道達氏秀海豹和鰭足類的關係。由於化石發現於湖泊沉積層 , 因此有理由相信達氏秀海豹Puijila darwini是生活於河流的鰭足類(根據維基說法達氏秀海豹已是劃作鰭足類)。發現達氏秀海豹的地方也出土了兩種淡水魚類 , 一種鳥類及四種哺乳類包括鼩鼱類 , 兔類 ,犀牛及一種細小的偶蹄類 。
現狀
這支研究小組計畫今年再次返回德文島尋找更多的骨骼化石。這種遠古動物的骨骼化石於4月28日至5月10日在渥太華加拿大國家博物館展出，2009年5月16日，這些骨骼化石會在美國紐約美國國家歷史博物館進行主題為“最後的遠古哺乳動物”展覽中亮相。
古代分布
亞洲，美洲
