重返海洋:哺乳动物如何演化出不可逆转的水生之路在根本不同的栖息地之间转换——比如

威虎聊世界 2025-12-23 12:09:44

重返海洋:哺乳动物如何演化出不可逆转的水生之路在根本不同的栖息地之间转换——比如从陆地进入水域,是罕见而深刻的进化事件。在脊椎动物历史上,从水生环境向陆地的过渡仅发生过一次。然而哺乳动物却多次独立重返水域,演化出新的体型和行为模式,使这些转变成为研究进化的绝佳范例。图源:©王敏幹(John MK Wong)法里纳等人于2023年发表的研究《多洛律邂逅伯格曼定律:次生水生哺乳动物的形态进化》揭示,这些转变不仅具有方向性,而且很大程度上不可逆转,这符合多洛定律——该定律认为复杂性状一旦丧失就难以恢复。虽然某些半水生哺乳动物仍保留有限的陆地活动能力,但鲸类与海牛类等完全水生物种已演化出鳍状肢、体内繁殖系统等适应性特征,标志着它们与陆地生活的永久告别。这一进化过程中引人注目的规律是体型持续增大。该趋势印证了伯格曼法则——较大体型有助于在冷水或高导热性环境(如水)中保持体温。例如海洋哺乳动物依靠厚实鲸脂而非毛发进行体温调节与浮力控制。这些适应性改变使其能在寒冷海洋中生存,也解释了为何半水生哺乳动物的体型往往大于其陆生近亲。食性转变也推动了水生适应进程。肉食性被证明是预测水生过渡的重要指标。水域环境中富含鱼类和无脊椎动物等高蛋白猎物,能满足大型躯体和水生生活的代谢需求。相比之下,完全水生的草食性哺乳动物极为罕见,现存种类(如海牛)体型巨大且多栖息于更适宜植物消化的温暖水域。需要强调的是,从陆地到海洋的进化路径并非单一。适应性变化呈现连续谱系:从仅在水域觅食到完全脱离陆地的物种。通过将适应程度分级(从无水生适应性到完全水生),研究人员能更清晰地追溯进化压力与基因变异。尽管某些半水生适应仍具可逆性,但向完全水生生活的过渡堪称单向进化之路。肢体功能退化、头骨形态改变、生殖与感觉系统重构,共同构筑了难以逾越的进化回溯屏障。通过解读这些规律,科学家不仅揭示了生物进化、适应与多样性形成的宏观机制,更凸显了保护水生生态系统的重要性——这些独特物种虽无法重返陆地,却是维系地球水域生命平衡的关键所在。内容声明:本文基于法里纳等人(2023年)发表于《皇家学会学报B辑》的研究《多洛律邂逅伯格曼定律:次生水生哺乳动物的形态进化》编写,为研究成果摘要。完整论述请参阅原文:Proc. R. Soc. B, 290, 20231099。本文仅作信息交流之用,不构成专业科学建议,亦不代表WAOSD观点立场。学术溯源:Farina B.M., Faurby S., & Silvestro D. (2023). Dollo meets Bergmann: morphological evolution in secondary aquatic mammals. Proc. R. Soc. B, 290, 20231099. DOI: 10.1098/rspb.2023.1099作者:SO审核:Averie编辑:Lumina

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