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科普文章

恐龍時代吃奶的小精靈

發表日期:2009-09-11來源:放大 縮小
遙遠的中生代,在恐龍等大型爬行動物主宰的地球上,生活著一類特別的脊椎動物,它們有著不同于其他所有動物的生理習性,它們腦子相對較大,身披毛發,產下的是胎兒而不是卵,幼崽出生后由母獸哺乳。正是這些我們稱做哺乳動物的吃奶的“小精靈”,在恐龍等大型爬行動物滅絕后,迅速輻射進化,成為現代陸地生態系統的統治者。比較可靠的化石記錄顯示,最早的哺乳動物出現在大約1.5億年前的侏羅紀晚期,而它們的直系祖先(最早的哺乳型動物)在大約2.2億年前就生活在地球上了。這群小精靈之所以能夠逃過劫難,并在地球上繁盛起來,主要得益于它們在長期進化過程中所形成的特殊生理結構和相關機能的完善。
首先,它們身上披有毛發,能夠有效地保持體溫的恒定,完善的循環系統強化了新陳代謝的功能,使其對外部環境有更強的適應能力。絕大多數現生哺乳動物無需冬眠,有些能在嚴寒的極地生活,這無疑歸功于毛發的保護和完善的循環系統。其次,哺乳動物攝食器官的機能得到改善,下頷僅由1塊骨頭組成,因此下頜作為一個整體更加堅固。
根據分支系統學的觀點,將現生哺乳動物的共同祖先及其所有現生和已經滅絕的后裔統統歸入哺乳動物綱,而將包括哺乳綱在內的所有頜關節為齒骨一鱗骨關節的動物歸入哺乳型動物。這兩個不同等級的分類單元分別對應于嚴格意義上的哺乳動物和哺乳型動物。有時,哺乳動物一詞也被用來泛稱所有的哺乳型動物。
牙齒不僅在形態上分化為門齒、犬齒、前臼齒和臼齒,而且還有功能上的分化,并且在進化過程中從以剪切功能為主的牙齒結構,發展成兼有剪切和研磨功能的牙齒結構,因而能更加有效地咬嚼食物,適合更廣泛的食物類型。與此同時,哺乳動物聽覺器官也發生了重要的變化。其中一個主要的變化表現在哺乳動物的中耳有3塊聽小骨,而其他四足動物,如蛙、蜥蜴和鳥等,只有l塊聽小骨。這一變化使哺乳動物的聽覺得到了前所未有的提高,現生哺乳動物能夠聽到的聲音頻率的上限平均為54千赫茲,而爬行動物和鳥類只有10~15千赫茲。這樣,哺乳動物就能盡早感知潛在的危險,從而逃避敵害。另一個重要的結構與運動有關。大多數現生哺乳動物運動和站立時,四肢直立于身體之下,就像我們常見的馬、狗等。而現生爬行動物則都是四肢外展,呈趴臥狀態。然而,這種直立的姿態并不是哺乳動物與生俱來的,像針鼴這樣較原始的哺乳動物,運動時四肢并不直接位于身體之下,而是有一定程度的外展。只是到了獸類這個階段,才形成了這種直立的運動姿態。這樣的姿態不僅適合快速運動,而且更加省力。此外,與恐龍同時代的哺乳動物能夠在地面和樹上活動,大大提高了它們躲避敵害的能力,也擴大了它們覓食的范圍。有些動物可能還適應了穴居的生活。
哺乳動物在進化過程中,所有形態結構的變化以及由此產生的功能和習性方面的改變,都使得哺乳動物更能適應地球環境的變化。因此,可以說哺乳動物在中生代的演化,奠定了它們在新生代迅速輻射并主宰地球的基礎。
世界上發現的中生代哺乳動物十分稀少,自l 8l2年發現第一塊化石以來,近兩個世紀,發表了的完整骨骼標本不超過l0具。而近l0年來在我國遼寧早白堊世地層中,就找到數具保存極為完好的哺乳動物骨架,已研究發表的有張和獸、熱河獸:爬獸和中華俊獸等,為早期哺乳動物的進化研究提供了極為重要的信息。

資料庫
什么是哺乳動物?
對于現生動物來講,可以簡單地定義為出生后哺乳的動物?,F生的哺乳動物有單孔類和獸類。單孔類,如鴨嘴獸和針鼴等,是卵生的哺乳動物,僅產于大洋洲。獸類又分為有袋類和有胎盤類。前者主要產于南半球的澳大利亞和南美洲,胎兒出生時未發育完全,必須在育兒袋中撫育一段時間,如大袋鼠、考拉等等。后者則包含了所有其他現生哺乳動物,如牛、馬、狗、鼠以及我們人類,等等。
中生代。哺乳動物是否吃奶?是胎生還是卵生?
現生哺乳動物出生后哺乳是一個不爭的事實,是胎生還是卵生也可以通過觀察直接求證。然而對于化石來說,我們就缺乏直接的證據了。好在科學家通過努力,建立了哺乳動物起源和系統演化的框架,給我們討論這個問題提供了依據。根據分支系統學的簡約性原則,我們可以判定所有哺乳動物(包括鴨嘴獸)應該是吃奶的。關于胎生還是卵生的問題,依據相同的原理,我們可以判定哺乳動物之外的哺乳型動物與單孔類都是卵生的,而構成獸類的有袋類和有胎盤類的共同祖先及其所有后裔則應該是胎生的。
張和獸化石和復原圖
 
 
 
 
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