信息來源于Knowable Magazine、Understanding Evolution、the Beaty Biodiversity Museum、drawnbydawn。

2016年2月，在江蘇省南通市如東縣洋口港擱淺了一只成年雄性抹香鯨，它被取名為“沙沙”。

經(jīng)過了8個月的處理后，它被制作成了兩套大型標(biāo)本，分別是表皮、骨骼。

然后就被陳列于如江蘇如東洋口港香鯨館。

2017年2月15日，新華社的記者李響去該館采訪的時候拍攝了一張著名的照片，他把自己的手放在這只抹香鯨的前鰭上對比，可以看到這只鯨魚的骨骼結(jié)構(gòu)非常類似我們?nèi)祟悺?/p>

這張照片被作為了陸地四足動物祖先的五指型附肢遺跡的證據(jù)，被廣泛的運用，其中包含各種專業(yè)機構(gòu)和組織，當(dāng)然也有像我這樣的臭營銷號。

不只是抹香鯨，鯨魚的前鰭的外形看著就完全是魚鰭的樣式，只是比較肉質(zhì)。至于為什么會出現(xiàn)這樣的外形，顯然是“趨同演化”了，比較鯨魚是在水中活動的，自然就不約而同地演化出方便游動的流線型外觀。

不過雖然外觀是如此，但當(dāng)你翻開其皮膚和肌肉，你就會發(fā)現(xiàn)鯨魚前鰭的骨骼結(jié)構(gòu)跟咱們?nèi)祟惙浅Ｏ嗨疲∈悄軐?yīng)上。一根肱骨對應(yīng)對應(yīng)我們的上臂骨，然后是橈骨和尺骨對應(yīng)前臂兩根骨頭，末端就是一串腕骨、掌骨和分節(jié)的指骨。

這樣高度相似的骨骼設(shè)計并不是巧合，而是同源結(jié)構(gòu)的證據(jù)，畢竟鯨魚和人類往上追溯非常非常遠之后，大家其實是相同的祖先。那個遙遠的四足祖先的肢體骨架，經(jīng)過億萬年演化，在鯨類身上被改造成了鰭狀，卻依然保留了基本的骨骼藍圖。

只是鯨魚為了游泳，它們把手指給拉長了、骨骼的關(guān)節(jié)變得扁平緊湊，外面再包裹上厚厚的結(jié)締組織形成鰭葉。

等于是功能不同，但底層設(shè)計邏輯是一樣的，所以就按照自己的需求去改造了。

不過鯨魚鰭狀肢里的“手指”數(shù)量不是固定的，像是抹香鯨、虎鯨等齒鯨，以及露脊鯨，它們是有5個趾的。這類鯨的鰭狀肢通常短而寬，有助于在水中靈活地轉(zhuǎn)向和機動。而座頭鯨、藍鯨等須鯨是4個趾，這種結(jié)構(gòu)使得它們的鰭狀肢變得長而窄，更符合流體力學(xué)，有助于快速游動。

當(dāng)然還存在這變異的情況，極少數(shù)鯨類擁有比五指還多的“手指”，這被稱為“多趾畸形”，這種就不是常規(guī)情況。

對了圖片里我圈起來的這個紅色的骨頭不是第6個趾，這是抹香鯨肱骨近端的肱骨大結(jié)節(jié)，也叫肱骨頭外側(cè)結(jié)節(jié) 。

大約在4億年前，因為水里的競爭實在太激烈，而且剛好陸地上已經(jīng)有點適合生命活動了，植物和昆蟲早就分幫結(jié)派了。于是現(xiàn)今所有四足動物的祖先邁出了踏上陸地的第一步，企圖來分一杯羹。

然而過了3.5億年，一部分早期陸生動物又覺得陸地上的競爭同樣激烈，有點卷不過了！于是它們居然反其道而行之，重新進入了水中。

花了那么多年才適應(yīng)陸地生活，現(xiàn)在回水里就得重新演化了，這可非常不容易，但是鯨魚的祖先居然只花了短短約一千萬年！聽起來很久，但這點時間從進化的角度看，不過是一瞬間。鯨魚失去了幾乎所有毛發(fā)、舍棄了后肢、長出了強有力的尾鰭。

內(nèi)部也進行了大改造，血液、唾液、肺等器官都完全不同了。許多此類改變在化石中并不明顯，而且鯨類也不容易在實驗室中進行研究。最終，還是基因?qū)W讓它們重見天日。

在20世紀(jì)90年代末，基因數(shù)據(jù)證實鯨魚與牛、豬和駱駝同屬一個進化譜系，即偶蹄目。后來，在現(xiàn)代印度和巴基斯坦發(fā)現(xiàn)的化石進一步完善了這一譜系，確定了鯨類最近的古代親屬是體型較小、類似鹿的生物。

這些最早的鯨類，比如最著名的巴基斯坦古鯨（Pakicetus），它們當(dāng)時是典型的陸地動物。它們擁有長長的頭骨、巨大的牙齒、健全的四肢和不算濃密的毛發(fā)，很可能是獵食者生態(tài)位，看起來跟現(xiàn)存的鯨魚沒有任何相似之處。

但是它們的頭骨，尤其是被骨質(zhì)壁包圍的內(nèi)耳區(qū)域，其實已經(jīng)跟現(xiàn)在的鯨魚的頭骨非常形似了。也就是這個關(guān)鍵性的證據(jù)才讓研究者們將這種毛茸茸的小獸跟鯨魚這樣的海洋龐然巨物聯(lián)系起來。

早期有好幾種鯨類都試圖演化為水生生活，比如印度鯨、巴基斯坦古鯨和游走鯨。其中最快適應(yīng)水生生活的是游走鯨，它們的腿較短，手腳像槳一樣肥大，尾巴也更長、更強壯。

同位素分析是化石研究非常重要的一部分，研究者可以知道它們飲用的是海水還是淡水，因為海水和淡水的氧同位素比例不同。而游走鯨的同位素分析顯示，它們既飲用海水也飲用淡水，說明它們居住在河口或海灣等海水和淡水交界的區(qū)域。

而游走鯨之后的鯨類，比如庫奇鯨，它們的化石內(nèi)的海水氧同位素含量更高，說明它們開始生活在近岸海洋棲息地，并且能夠像今天的鯨魚一樣飲用海水。它們的鼻孔位置開始后移，這樣的演化到了極致，就是現(xiàn)代鯨魚這樣了，骨質(zhì)鼻孔的外部開口，也就是噴氣孔，這個孔位于頭部上方、眼睛上方。

另外，它們的骨盆變得越來越小，甚至跟脊椎骨分離開了，說明它們活動的時候得更多地利用整個脊柱，包括背部和尾部。

鯨魚的尾鰭在使用的時候是水平上下擺動的，而魚類大部分是垂直擺動的。這也是鯨魚是陸地動物進化來的一個證據(jù)，因為陸地哺乳動物的脊椎骨并非自然地左右彎曲，而是上下彎曲。

為了更方便游泳，骨骼還得發(fā)生更多的變化。軀干椎骨的高度大于寬度，而尾鰭椎骨的寬度大于高度、后肢幾乎要完全消失了，前肢越來越像魚鰭。早期的龍王鯨科動物，比如多魯頓鯨和龍王鯨的化石是鯨類適應(yīng)水生生活方式的骨骼變化的最明確證據(jù)。

人類對鯨類進化的基因奧秘才剛剛開始探索。

還需要更進一步探究鯨類從水生過渡到水生環(huán)境的歷程，以及鯨類進化史上其他關(guān)鍵節(jié)點。

就光拿海豚來說，我們就還存在很多謎題：海豚幾乎占鯨類物種總數(shù)的一半！它們是如何演化成如此眾多的種類的？它們和其他齒鯨是如何掌握回聲定位的技能，利用聲音在海洋中導(dǎo)航的？海豚的大腦又是如何進化得如此龐大，以至于其腦體比可以與大型猿類相媲美的？

太多奧秘了。