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中生代时期哺乳动物的祖先们实在是太难了,因为它们生活在恐龙统治的时代,哺乳动物祖先其实与恐龙出现的时间相差不多,都是2亿多年前。恐龙一出现,因为得天独厚的发展冲向了陆地食物链的顶端,开始向大型化发展,很快就以巨大的体型和运动能力方面的优势,占据了当时陆地生态系统里的统治地位。恐龙时代的哺乳动物们,体型则要小得多,大多数接近于现在的松鼠、老鼠,与高大上的恐龙相比,它们的确是“矮小下”的一群毫不起眼的“鼠辈”。这就如同,现在的人类与“鼠类”。
毫无疑问,因为还处于演化的早期,它们与现在的哺乳动物还有比较大的差别,可以说还是一个“非主流”的哺乳动物世界。那么弱小的哺乳动物“鼠辈”们,在长达一亿多年的恐龙时代里,是怎么成功地生存下来的呢?
众所周知,早期的哺乳动物由于体型很小,它们活在强大的处于食物链顶端的恐龙的阴影和淫威之下。但恐龙主要是在地面上称霸,哺乳类的老祖宗们则依靠着比较发达的大脑,与恐龙斗智斗勇,在生态系统中寻找和拓展各自的生存空间,在大约1.6亿年前的侏罗纪中晚期,它们已经演化出可以上树、上天、打洞、下水的种类,可以说是八仙过海,各显神通。
比如说飞行,通常被认为是鸟儿们的专长。其实现生哺乳类里也有一大类飞行高手,那就是翼手目,也就是各种各样的蝙蝠,种类有多种,是哺乳动物里的第二大类群。只不过它们大都生活在一些偏僻的山林里,造成了我们认为它们比较稀有的错觉。当然,蝙蝠的老祖宗直到多万年前才出现,但与现代的鼯鼠类似的能够滑翔的哺乳动物,在侏罗纪中晚期就已经出现了。
当然,地上才是早期哺乳动物演化的根据地。它们的体型比当时占绝对优势的恐龙小很多,自然会去寻找那些犄角旮旯藏身。由于体型实在太小了,地面上的任何一个小土堆、小裂隙,或者一根枯枝,对它们来说都是一道障碍,所以它们多少都会有一些攀爬能力。
比如已知最古老的真兽类——中华侏罗兽,它平常生活在地上,紧急情况下应该能爬上树。真兽类又叫有胎盘类,幼体的早期发育在妈妈的胎盘上进行,发育成胎儿,通过胎生方式生下来。现在全世界的多种哺乳动物,除了鸭嘴兽和针鼹组成的单孔类,以及袋鼠、考拉等多种有袋类,就全属于真兽类了。中华侏罗兽是包括我们人类在内的所有真兽类的始祖。
中华侏罗兽标本以及复原图(标本保存于北京自然博物馆)
有一些早期哺乳动物发展了这种攀爬能力,就具备了爬树和树栖能力,比如攀援灵巧柱齿兽,从它的手脚骨节和爪子,我们判断它是很适合在树上攀爬的,类似于现在的松鼠。
还有一些则以地面为基础,往地下或者水下拓展生存空间。比如短指挖掘柱齿兽,它的前肢和头骨等特征都显示,它是一个穴居者,类似于现在的鼹鼠。獭形狸尾兽则类似于河狸和水獭,是一种半水生的哺乳动物,恐龙来了它就躲入水中,恐龙走了它便冒出水面。
那么我们今天就详细说一下獭形狸尾兽。獭形狸尾兽是世界上最早会游泳哺乳动物的化石,它与恐龙同时代、1.65亿年前从中国内蒙古宁城地区中燕辽生物群侏罗世地层中出土。6年2月,世界权威杂志《科学(SCIENCE)》以封面文章报道了这一重要的科学发现。獭形狸尾兽有与河狸相似的尾巴,像水獭食鱼的生活习性。这一研究成果由南京大学、中国地质科学院、美国匹兹堡卡内基自然历史博物馆的科学家共同完成。
獭形狸尾兽复原图(张四季绘制)
研究人员认为,内蒙古地区中侏罗世狸尾兽化石是一个极为重要的科学发现,它为一些中生代哺乳动物具有游泳和食鱼的生活习性,并占领半水生的生态环境提供了最早的化石证据。这表明在中生代哺乳动物的总体生态分异(多样性)远比人们以往认为的要多得多。大多数中生代哺乳动物体型较小(不超过50克),而且一般都在陆地生活。由于受其小体型的限制,加之生活在巨大恐龙的阴影之下,因此它们大多数食性单一,均食虫。然而,新发现的狸尾兽是个重要的例外,十分不同于典型的小型陆地生活的中生代哺乳动物。
獭形狸尾兽的身体全长至少42.5厘米,头骨长度超过6厘米;估计体重在克—克之间。迄今为止,它是世界上发现的唯一的半水生中生代哺乳动物,可能也是已知体型最大的侏罗纪哺乳动物。或许部分因为其体躯较大,新发现的狸尾兽可能才具有了食鱼和游泳的生活习性。狸尾兽尾巴扁而宽,并覆盖有一些鳞片,与现生河狸(一种属于有胎盘哺乳动物的啮齿类)的尾巴及其功能非常相似,具有游泳(如适于游泳的有鳞片的宽而扁的尾巴)和挖掘(如粗壮的肱骨)能力。以往人们一般认为,现生半水生(如河狸类和水獭类)和现生全水生(如鲸类、海牛类)会游泳的哺乳动物,最早出现于始新世和渐新世,而新发现的狸尾兽却生活于中侏罗世1.65以年前。这表明,像狸尾兽这样的原始柱齿兽类哺乳形动物,在中生代就已经单独具有了半水生的游泳功能,比新生代有胎盘类哺乳动物(如河狸、水獭、鲸、海牛)至少提早了一亿年“下水”。这是趋同演化的重要范例。新发现的狸尾兽(现生哺乳动物的近亲),保存有毛皮印痕(炭化的体毛和绒毛),其毛皮为哺乳动物皮肤结构的系统演化提供了直接证据。
其牙齿和下颌特征表明,狸尾兽代表了柱齿兽目的一个新哺乳动物属种,可与发现于欧洲中侏罗世的几种柱齿兽类哺乳动物相比较。柱齿兽类是生存于中侏罗世到晚白垩世的一个绝灭中生代哺乳动物类群,无现生后裔,与现生有胎盘哺乳动物亦无直接亲缘关系。
仔细想来,哺乳动物也真是伟大,虽然长着翅膀的蝙蝠,海洋中遨游的鲸和海豚,都和我们通常认知中的猫猫狗狗等哺乳动物相差甚远,但毋庸置疑它们都是在不同生态位上为了躲避威胁适应和演化的结果。在遥远的侏罗纪,现代小型哺乳动物们的各种生存策略和行为习性,已经差不多都出现了。再加上它们当中许多种类可能具有昼伏夜出的习性,与大多数恐龙错峰出行,所以它们能在夹缝中求生存,功夫不负有心人,终于等到恐龙衰亡那一天,它们迎来了集体爆发,地球生命史也随之进入到了哺乳动物的时代。
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