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從(cong) 海洋中像魚類一樣生存的鯨魚,到天空中像鳥兒(er) 一樣飛翔的蝙蝠,再到地下像螞蟻一樣以一個(ge) 女王為(wei) 中心的裸鼴鼠,再到把目光投向地球以外的棲息地的人類。
這些無論從(cong) 長相和體(ti) 型,還是生活習(xi) 性上都有很大不同的動物都被稱為(wei) 哺乳動物,人類和鯨魚、蝙蝠、裸鼴鼠在基因層麵的差距比我們(men) 想象的要小很多,因為(wei) 所有哺乳動物都有血緣關(guan) 係。

圖:藍鯨
現在的哺乳動物分布全球,在地球上有著絕對的統治地位,但是和任何時代的“統治者”一樣,哺乳動物現在的成就也不是一蹴而就的。
那麽(me) ,哺乳動物是如何一步步奪取地球的“統治權”的呢?

圖:摩爾根獸(shou)
盤古大陸的分離
目前已知最古老的、可能算是哺乳動物的化石是摩爾根獸(shou) ,它們(men) 的體(ti) 型很小——比鼩鼱(qú jīng)還小一點,生活在大約2.1億(yi) 年前或者更久遠。
摩爾根獸(shou) 被歸類為(wei) 摩根齒綱動物,它隻是當時已經出現的幾種不同哺乳動物譜係中的一種,包括我們(men) 人類在內(nei) ,今天的所有哺乳動物都是當時幸存下來的其中一個(ge) 譜係的後代。
在20世紀60年代後期,有證據表明地球的陸地曾經是聚集在一起的巨大大陸——被稱為(wei) 盤古大陸。

盤古大陸,圖源:Fama Clamosa
大約 2.25 億(yi) 年前,盤古大陸開始分裂為(wei) 北部大陸——被稱為(wei) 勞亞(ya) 大陸,以及南部大陸——被稱為(wei) 岡(gang) 瓦納大陸。
雖然哺乳動物的祖先和其它動物一樣被分離開來獨立發展,但是許多研究人員認為(wei) 幸存下來的是北部勞亞(ya) 大陸的早期哺乳動物。
這些幸存者在接下去的日子裏,伴隨著大陸之間的陸橋斷斷續續地向南遷徙,直到今天的澳大利亞(ya) 和南極洲都所有分布。
不過,在哺乳動物祖先開啟征途之前,它們(men) 在陸地上有一個(ge) 史詩級別的競爭(zheng) 對手,那就是恐龍。
在摩爾根獸(shou) 的年代,以及之後的1億(yi) 多年裏,陸地上的恐龍有著絕對的優(you) 勢,在恐龍的壓製下,哺乳動物過得並不如意。
另外,當時的海洋也是充滿危機,巨型鯊魚和海洋爬行動物四處遊動,作為(wei) 陸地進化的哺乳動物也絕無下海的機會(hui) 。
所以,當時的哺乳動物的體(ti) 型基本沒有超過貓的大小,大部分也隻是植食性為(wei) 主。
然而眾(zhong) 所周知,在大約6500萬(wan) 年前,一顆小行星撞擊了地球,恐龍的時代就此落幕,而氣候變化讓小體(ti) 型的動物更容易幸存下來。
毫無疑問,哺乳動物是這顆小行星引發的變革的受益者,但是和很多人想的可能不一樣,哺乳動物並非在6500萬(wan) 年之後才崛起的。
其實在那之前,哺乳動物現有的優(you) 勢特征就已經被進化出來,而且現有哺乳綱28個(ge) 目中至少有18個(ge) 目在恐龍滅絕前就已經出現了。
所以,應該說小行星隻是幫助哺乳動物清除了障礙,讓它們(men) 更快地接管地球,而不是主要原因。
如果我們(men) 要討論哺乳動物如何崛起的,那隻能從(cong) 哺乳動物現有的優(you) 勢特征何時、以及如何出現的入手。
恒溫的身體(ti) 和骨骼的改變!
在恐龍出現的年代裏,動物們(men) 已經開始嚐試以恒定的溫度生存了,恐龍的體(ti) 溫很可能和現在的鳥類相似,而不是像其它爬行動物那樣冷血。
恒定的體(ti) 溫對於(yu) 動物而言會(hui) 有一些劣勢,比如它們(men) 需要更多的食物來保持體(ti) 溫,但是對於(yu) 陸地動物而言,優(you) 勢顯然更加明顯,它們(men) 的生存可以不被環境限製。
在陸地進化的哺乳動物最早的祖先明顯繼承了這一優(you) 勢,這個(ge) 是它們(men) 將來崛起的基礎因素,甚至可以說有了恒定的體(ti) 溫,哺乳動物在陸地生存已經算是有保障了。
在接下來的億(yi) 萬(wan) 年裏,哺乳動物在巨型爬行動物的壓力下,它們(men) 頭部的骨骼發生了變化。

摩爾根獸(shou) 的頭骨和頜骨,圖源:Hemiauch
摩爾根獸(shou) 最重要的特征就是一塊小小的下顎骨,這是現代哺乳動物的形態,並與(yu) 爬行動物分離開來。
爬行動物的下顎是由幾塊骨頭組成的,而哺乳動物的是融合在一起的,這導致哺乳動物的下顎骨的其它部分可以向後遷移,並成為(wei) 中耳的小骨頭——耳骨,從(cong) 而讓哺乳動物擁有更好的聽力。
同時,伴隨摩爾根獸(shou) 下顎骨改變的還有牙齒,這是哺乳動物改進的另一項重大創新。
摩爾根獸(shou) 的上磨牙和下磨牙相互連接,這讓它們(men) 能夠把食物切成碎片,讓食物釋放更多的卡路裏和營養(yang) ,這是爬行動物所做不到的。
其實,無論是耳骨還是牙齒,這些特征的進化大概率都是因為(wei) 當時哺乳動物生存不易,更好的聽力很可能是為(wei) 了躲避強大的爬行動物,而更高的食物利用率可能是因為(wei) 它們(men) 得到的食物非常有限。
然而,顎骨的融合和耳骨的分離,最重要的作用並不是讓牙齒和聽力更好,它的關(guan) 鍵所在是讓哺乳動物的頭骨可以向兩(liang) 側(ce) 和後方擴展,從(cong) 而使哺乳動物能夠發育出更大的大腦,讓我們(men) 變得更加聰明。
優(you) 秀的母親(qin) :胎盤出現!
相較於(yu) 其它動物,哺乳動物絕對是最優(you) 秀的母親(qin) ,所有雌性哺乳動物都對後代十分負責。
它們(men) 不會(hui) 隨意產(chan) 下幼崽,而是讓幼崽在子宮中發育很長時間,讓幼崽從(cong) 出生那一刻開始就可以更好地麵對危機。
即便幼崽出生後,它們(men) 也不會(hui) 不管不顧,而是會(hui) 哺乳很長一段時間,直到幼崽足夠強壯。
為(wei) 了讓基因延續,動物有兩(liang) 種選擇:它們(men) 要麽(me) 重點抓後代的出生率,要麽(me) 重點抓存活率。
哺乳動物最早的譜係中可能有多種選擇,也很難判定哪種選擇更優(you) 秀,但是現在保留下來的隻有一種選擇——那就是盡量保證後代的存活率。
為(wei) 了保存活率,哺乳動物做了巨大的改變,這些改變目的很多時候是把幼崽盡可能地留在自己身邊照顧。

圖:鴨嘴獸(shou) 有古老的乳腺,但沒有乳頭
第一個(ge) 改變就是乳腺的出現。科學家認為(wei) 乳腺起源於(yu) 毛發根部的汗腺,汗腺和乳腺都產(chan) 生水、鹽和蛋白質,所有這些都是新生兒(er) 生存所必需的,很容易被開發利用。
雖然,有了乳腺可以很好地照顧幼崽,但是哺乳動物最關(guan) 鍵的大招還不是乳腺,而是胎盤,
除了哺乳動物外,沒有一種動物能夠將胚胎長時間地保存在體(ti) 內(nei) ,這是因為(wei) 胚胎對於(yu) 母體(ti) 來說是異物——畢竟它的一半基因來自父親(qin) ,會(hui) 受到免疫係統攻擊。

古老的胎盤化石,圖源:Franzen/Sencke
但是胎盤可以將發育中的胎兒(er) 與(yu) 母親(qin) 的免疫係統隔離開來,從(cong) 而更好地利用母體(ti) 的營養(yang) 。
其實並不是所有哺乳動物都有胎盤,袋鼠那些有袋類動物就是沒有胎盤的,他們(men) 隻能讓胎兒(er) 更早出生,然後放進育兒(er) 袋中。
這帶來一個(ge) 至關(guan) 重要的限製,因為(wei) 有袋動物為(wei) 了能夠爬進袋子裏,會(hui) 很早就發育出前肢。

圖源:Frankfurt Zoo
我們(men) 可以想象一下,如果所有動物都需要最先發育出發達的前肢,那麽(me) 它們(men) 會(hui) 是什麽(me) 樣子呢?
答案很簡單,它們(men) 將永遠也得不到飛上天空的翅膀,以及在水裏遊動的鰭狀肢,以及其它所有靈活的特化前肢。
所以,胎盤的出現就已經意味著將來哺乳將麵向更多,更複雜的棲息地。
2002年,中國遼寧發現了最古老的胎盤動物的化石,並將其命名為(wei) 始祖獸(shou) ,從(cong) 命名上就不難發現,它是胎盤哺乳動物——準確地說是真獸(shou) 下綱已知最早的祖先。

圖:始祖獸(shou) 化石
始祖獸(shou) 的化石最少可以追溯到1.25億(yi) 年前,如果說更聰明的大腦是在2.1億(yi) 年前就已經注定了,那麽(me) 更加多樣化的可能在1.25億(yi) 年前就已經呈現了。
如果恐龍真的不滅絕的話,或許隨著時間的推移,更加“先進”的哺乳動物一樣可以取而代之。
隻是恐龍的滅絕確實加速了哺乳動物的崛起,在恐龍滅絕之後短短的27萬(wan) 年時間內(nei) ,哺乳動物就迅速發展,占領全球完全不同的棲息地,它們(men) 中的一些物種體(ti) 型也變得越來越巨大。

圖:中華曙猿
最後
上世紀末,中國的古人類學家們(men) 在溧陽縣(現在升級為(wei) 縣級市)上黃鎮發現了一係列古老的哺乳動物化石——包括4種高等靈長類動物,並把其中一種命名為(wei) 中華曙猿。
所謂曙猿,是因為(wei) 古生物學家認為(wei) 它是類人猿黎明前的曙光,其化石時間可以追溯到4500萬(wan) 年前,比已知任何類人猿的化石都古老。
這些擁有靈活的四肢、以及發達的大腦的類人猿在未來開啟了哺乳動物的全新篇章。
本文核心內(nei) 容主要來自《國家地理》雜誌:The Rise of Mammals. Rick Gore
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