鲸鱼曾是水陆两栖动物？下水5000多万年，为何没进化出腮？

受制于认知的限制，人类曾对许多种动物产生过“美丽的误会”。就连鲸鱼也不例外，它是不折不扣的哺乳动物，却曾被人类看作是一种大型的鱼类。很多人不知道的是，鲸鱼的祖先也曾是水陆两栖动物。如果没有古生物学家的努力，这个秘密将永远埋藏在历史的故纸堆中。

那为什么如今的鲸鱼却只能待在水里了呢？它们的祖先下水之后就“永久居住”，难道是因为陆地待不下去了吗？

鲸鱼的祖先是谁？

目前，生物学界的主流观点认为鲸鱼的祖先是巴基斯坦鲸（巴基鲸）。这种动物在生物学划分上属于哺乳纲、偶蹄目、鲸凹齿亚目、巴基鲸科动物，因为在第一次在巴基斯坦发现而得名。

从人类根据巴基鲸骨骼化石绘制的复原图来看，你很难把它和鲸鱼联系在一起。

巴基鲸骨骼化石

鲸鱼体型庞大，可以轻松达到数千公斤的体重。不仅如此，它的外形更接近水生动物的样子。它的耳朵则变成了不易进水的耳孔，四肢以及尾巴进化成了胸鳍以及尾鳍。

而巴基鲸的体重可能连鲸鱼的零头都没有。除此之外，巴基鲸与鲸鱼的外形也大为不同。巴基鲸在外形更接近于诸如狼这样的中小型陆生动物，还保留有陆生动物标志性的四肢以及耳朵。

巴基鲸复原图

为何巴基鲸要下水？

关于为什么巴基鲸要决定变成水生动物的讨论，有不同的说法。我个人认为比较合理的是捕食说。

生活在5300万年前的巴基鲸，在当时已经具备了水陆两栖的能力。它虽然也是肉食动物，但是受制于体型压制，和其他大型肉食动物在竞争的过程中不占优势。为了生存，它们被迫进入河流以及浅海捕食。 进入水体的巴基鲸“如鱼得水”，这是因为相较于陆地，在水里捕食猎物的难度更低。

巴基鲸虽然已经能生活在水中，但是外形还需要再次进化。因为巴基鲸的耳朵容易进水，需要改变外形适应水生环境，而且它的皮毛虽然在陆地上能起到保暖的作用，但在水里则是个阻碍。此外，巴基鲸的陆生哺乳动物的身体结构也需要大改，不然很难在海洋中生存下来。

而最为困扰巴基鲸的问题则是运动问题。巴基鲸的四肢以及尾巴在陆地使用极其方便，但如果放到水里则是巨大的累赘。它身体的轮廓并不是完全的流线型，这导致它顶着水流的阻力游泳难度极大。

巴基鲸的身体导致它长时间游泳时所消耗的体力比其他水生动物要大，自然无法匀出其他体力用于捕食。

游动的巴基鲸

巴基鲸如何进化？

为了能在水里生活，巴基鲸开始了一场痛苦而又漫长的进化历程。考古学家经考据证实，真正意义上的鲸鱼出现在4300万年前，这些鲸鱼就是进入海洋的巴基鲸后代。它们虽然体型还没有一匹马大，但是外形基本上变成了水生动物的样子。

为了减少能量的流失，曾经保暖的皮毛变成了厚厚的皮下脂肪。四肢以及尾巴的力量增强，游动速度比刚下水时更快了。而那些没有下水的巴基鲸，在时代的变迁过程中都消失了。

为何鲸鱼没有进化出腮？

经过漫长的进化，鲸鱼终于完全适应了海洋的环境。体型庞大的鲸鱼在海洋“称王称霸”，几乎没有其他动物敢招惹它们。但是，鲸鱼却没有进化出鱼类特有的鱼鳃。

很多人认为鳃在水里的工作效率比肺更高，但其实这是个刻板印象。鲸鱼在数千万年的进化中，自然积累了无数的生存经验。如果鳃比肺的工作效率更高的话，它肯定会舍弃肺而用腮呼吸。

鲸鱼内部结构

鱼鳃的工作效率其实很低，鱼需要通过水吸入氧气以及排出二氧化碳。如果水体含氧量降低，则会直接影响鱼的生存。而鲸鱼却可以通过控制皮下脂肪的收缩，上浮到海平面上呼吸。

鲸鱼的肺也为了能在水下呼吸进行了一定的调整。大多数陆生哺乳动物的呼吸道与口鼻相连，这在水里极其容易呛水。完成进化的鲸鱼则使用头顶的喷水孔呼吸，通过它排出富含二氧化碳的海水，然后再吸入氧气。

鲸鱼的肺活量极强，一次吸入的空气可以装满肺部的90%。而大多数的哺乳动物，一次吸入的空气只能装满肺部的15%。这些进入身体的氧气会通过血液，进入肌肉组织的肌红蛋白中储存起来。溶氧量极大，一次吸入的氧气可以使用一两个小时，自然不需要频繁浮出水面呼吸。

为何鲸鱼有肺却不能上岸？

鲸鱼虽然也使用肺呼吸，但是上岸必死。这是因为鲸鱼的身体已经完全进化成了水生动物的样子，很难再适应陆地的生活了。

鲸鱼的四肢，在漫长的进化过程中变成了鳍，虽然在海洋里，鲸鱼依赖着它们能够极快地游动，但是在陆地上却无法起到支撑的作用。而鲸鱼的身体为了适应海洋的水压，也发生了结构的改变。因此，意外被拍上海岸的鲸鱼很难承受陆地的压力，内脏以及骨骼受损严重。很多意外搁浅的鲸鱼，直接死于呼吸器官损伤导致的窒息。

除了内部结构外，鲸鱼的皮肤也为适应海洋生活进行了调整。鲸鱼的皮肤光滑无毛，需要长时间泡在水里保持湿润。如果长时间呆在干燥无水的沙滩，外加太阳长时间的炙烤。鲸鱼的皮肤极其容易变得干燥、龟裂，体温也会升高，最后直接死于缺水以及高温。因此，发现意外上岸的鲸鱼。人们首先要做的是往它们身上泼水保持体表的湿润，而不是帮它重新回到海洋。

如果不知道上岸的鲸鱼有多狼狈的话，想想上岸的河马就知道了。长时间呆在陆地的河马，不仅皮肤会干燥龟裂，反应也会变得迟钝。这时候的河马，被食肉动物盯上也不会反击，因此惨遭捕食。而河马和鲸鱼是亲缘种族，鲸鱼搁浅的“下场”也和河马差不多。

上岸的河马

为何鲸鱼搁浅多发？

鲸鱼虽然不能上岸，但是鲸鱼搁浅的事件屡次发生。令人难受的是，即使有好心人的帮助，搁浅的鲸鱼死亡率仍然居高不下。

对于鲸鱼来说，搁浅是一种痛苦而漫长的死法。被拍上海滩的鲸鱼，会在保持意识清醒的情况下逐渐走向死亡。这一过程伴随着内脏、骨骼损伤导致的剧痛，以及体表干燥导致的脱水。可怕的是，这一过程短则数小时，长则数天！

而鲸鱼搁浅的原因，也引发了生物学家的好奇心。在经过一系列的研究后，他们总结出了如下几种原因：

地形论——持这种观点的是荷兰学者范·希·杜多克。他认为：

鲸搁浅可能与海岸地形气象条件有关。因为它们多发生在坡度平缓的海岸。当鲸向这里发射超声波信号时，其回声信号会失真，使它根本探测不出深水的位置，从而导致迷途。

但是研究证明，平缓的海岸并不会导致回声信号的混乱，外加海峡、悬崖峭壁并不会导致搁浅。因此，地形论根本站不住脚。

失常论——有人认为鲸鱼可能受到惊吓，或者躲避人类的骚扰时不幸登陆搁浅。这并不是无稽之谈，因为丹麦法罗群岛传统的捕鲸活动就是通过驱赶鲸鱼登陆搁浅进行的。

向导论——部分鲸鱼是群居动物，并有一只年长的鲸鱼做族群的族长。族长负责引导鲸群的活动以及捕食，当族长在病痛的折磨下上岸搁浅时，鲸群也做了它的陪葬品。

病因论——鲸鱼有可能患上肺部疾病，这导致它们的呼吸能力下降、身体极其虚弱。为了呼吸空气，它们只能长期漂浮在海面上。这些病鲸鱼在呼吸的过程中，因无法控制身体活动而被直接冲向沙滩。

摄食论——鲸鱼有近岸摄食的习性，会进入浅海捕食洄游产卵的小鱼以及软体动物。由于贪吃，在退潮的时候来不及重新回到海洋，最后被冲上沙滩搁浅。

返祖论——鲸鱼的祖先巴基鲸是水陆两栖动物，它的后代部分保留了陆生的习性。虽然鲸鱼无法返回大陆，但它们仍然在本能的驱使下冲上沙滩搁浅。

除了地形论外，大部分都能很好地解释鲸鱼搁浅的原因。而只有真正探明鲸鱼搁浅的原因，才能更好地研究解救鲸鱼搁浅的对策，减少搁浅鲸鱼的死亡率。

经过数千万年痛苦的进化，鲸鱼虽然能极好地适应海洋的生活，并成为海洋食物链的顶层。但是，看似坚不可摧的鲸鱼，却被自己的本能控制，稀里糊涂地走向死亡。

这实在是让人感叹：鲸鱼最大的敌人居然也是自己！

参考文献
【1】刘辉.鲸鱼为何会搁浅[J].方圆，2020（21）