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鯨豚類
鯨豚類 化石时期:始新世早期 → 現代
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上至下顺时针方向依次为:抹香鲸、亚河豚、布氏中喙鲸、南露脊鲸、独角鲸、大翅鲸、虎鲸、灰鲸、港湾鼠海豚。 | |
科学分类 | |
界: | 动物界 Animalia |
门: | 脊索动物门 Chordata |
纲: | 哺乳纲 Mammalia |
目: | 偶蹄目 Artiodactyla |
演化支: | 全撰类 Artiofabula |
演化支: | 鯨反芻類 Cetruminantia |
演化支: | 鯨凹齒形類 Cetancodontamorpha |
亚目: | 鲸河马形亚目 Whippomorpha |
演化支: | 鲸形类 Cetaceamorpha |
下目: |
鲸下目 Cetacea Brisson, 1762 |
小目 | |
鲸下目(学名:Cetacea)旧称鲸目,是偶蹄目的一个演化支,包含现存约90种体态似鱼、皮肤裸露的水生哺乳动物和它们已灭绝的早期亲族,统称鲸类或鲸豚类,习惯上体型大者称鲸(英:Whales),小者称豚(英:Dolphins)。大部分栖息于浅海,个别种类栖息于淡水。
鲸类的形体构造和生活习性明显异于任何哺乳类,故长期单列为一目。其祖先和演化史一度存有争议,但随着相关研究不断进展,现已充分证实鲸类由5000万年前的陆生偶蹄目入水后演化而成。DNA测序显示鲸类与河馬互为姊妹群,二者构成的分支又与反刍亚目互为姊妹群。为避免偶蹄目成为并系群(即缺少部分演化支),现行分类将鲸目归入偶蹄目,降级为单系的鲸下目。
为适应水下环境,鲸类的前肢进化为鳍,后肢退化,并生出水平的尾鳍。鼻孔移生至头顶,须每隔一段时间将鼻孔露出水面置换氧气。无耳廓,但听力极佳。多数种类拥有肥厚的脂肪为身体保温。鲸类的两大支系——须鲸和齿鲸,在3400万年前分化。须鲸现存约15种,口内无齿,上颌有帘幕般的角质鲸须,滤食磷虾、小鱼等;普遍体型巨大,是世界上最大的一类动物。齿鲸现存约75种,有锥形或其他形状的牙齿,捕食鱼类、头足类等;总体上体型较须鲸小,且不同种类间差距较大;拥有发达的听觉和声呐系统,活动时主要依靠回聲定位功能;部分种类智商极高,甚至具备复杂的情感。
鲸类每胎仅产1崽,生长期长,在人类侵害下1/4的种类濒临灭绝。尽管国际捕鲸委员会自1980年代起规定禁止商业捕鲸,但冰岛、挪威、俄罗斯、日本等国仍在大量猎杀鲸类。
生理特征
鲸类为现代哺乳动物中最适应水中生活者,在从陆生向水生转变的历程中,演化出近似鱼类的外形,同时体毛退化(一些鲸类的初生幼体的吻部仍有少量刚毛,大部分种类在成长中褪去,小部分种类保留终身),汗腺和皮脂腺也随着鲸类最终完全水生而退化。
鲸类身躯肥圆,略呈桶状,侧看呈流线形。多数种类颈椎愈合,头与身体直接相连,无法在身体不动的情况下扭转头部。前肢特化为鳍状肢,内部仍有趾骨残留。后肢完全退化,仅存1对小骨片。躯干后部为尾柄,尾末左右两端扩展形成水平的尾鳍,可上下摇摆,推动身体前进。多数鲸类长有背鳍,立于脊背后方或背中央。眼小,无瞬膜和泪腺,视力较差。无耳廓,仅有微小的耳孔,但在水中和空气中均有良好的听力。外鼻孔位于头顶,俗称喷气孔。用肺呼吸,肺左右各1叶。胃分3室。除淡水豚外的鲸类都有1层丰厚的脂肪,借此保温、减少身体比重和增加浮力,有助于游泳和出水换气。气管和食管完全分离,因而不能用嘴呼吸。肛门和外生殖器隐于尾柄下方靠近下腹处。雌性的乳房藏于下腹的乳裂内,哺乳时伸出。雄性的阴茎藏于生殖缝内,性兴奋时伸出。
须鲸口内无齿,上颌两侧各有150-400缕角质鲸须;鲸须的颜色、数目和形状因种而异,是分类的重要依据;它们利用鲸须在海水中滤食磷虾、小鱼、头足类和贝类,食物直接吞入腹中,不加以咀嚼。须鲸是世界上體型最大的一类动物,且雌性大于雄性。须鲸中最小的小露脊鲸体长也超过5米,而最大的蓝鲸更是史上最大的动物,可达33米长、近200吨重。须鲸头部极大,如露脊鲸科的頭可达体长的1/3,最多可佔體重的40%;头顶偏后处有一对(两个)外鼻孔;仅有1-2对肋骨与小型胸骨相连,无锁骨;鳍肢一般4趾;所有鬚鯨均有盲肠。鬚鯨通常喜歡溫度較低且食物豐足的海水,會游到赤道附近產下後代,在此過程中可數月不進食,以其脂肪儲備為能量來源。
齿鲸有各種形状的牙齿,如圓錐形(海豚科及抹香鲸)、鏟形(鼠海豚科)、钉形(白鲸)、長矛形(獨角鯨)等;雌喙鲸的牙齿隱於牙龈内,大部分雄喙鲸只有2颗短牙;雄獨角鯨和15%的雌獨角鯨有突出嘴外的1-2顆長牙,構成牙齒的百万个细胞能感测水温、压强及盐度。齒鯨捕食鱼类、头足类、甲壳类等,和鬚鯨一樣不會咀嚼食物;某些齿鲸(如虎鯨)會捕食哺乳動物,獵物包括鰭足類和其他鯨類。齒鯨的体型差异较大,从1米长的侏海豚到18米长的抹香鲸不等,多数种类雄性大于雌性。許多齿鲸為两性异形,外貌因性别而有很大不同,可能是為了便於雄性求偶或彰顯攻擊性而形成的。齒鯨的头顶偏后处有单个外鼻孔(抹香鲸的外鼻孔位于头部左前方);鳍肢一般5趾;擁有相當發達的聲吶系統,並可用額隆(頭頂前方的脂肪組織)進行回聲定位。它們的聽覺十分敏銳,甚至有些失明的齿鲸可以只靠聽覺存活。除恒河豚外的所有齿鲸均无盲肠。部分齒鯨極善潛水,如抹香鯨與柯氏喙鯨可下潛至2000多米深的海域,憋氣一兩個小時。
呼吸
鯨類都需呼吸空氣,因此牠們會週期性地浮出水面吸入新鮮的氧氣及呼出二氧化碳。經歷漫長演化後鯨類的噴氣孔生在頭頂,以方便它們在波濤洶湧的大海中呼吸。當深潛時,其獨有的噴氣孔會關閉直至其返回水面,其附近的肌肉會重新打開噴氣孔,好讓新鲜的空氣進入其體內。其呼吸後的空氣被肺部加熱變暖,在噴發時遇到較冷的外圍空氣後迅即凝結,形成水花或水柱。該現象與其他哺乳動物在寒冷天氣呼出空氣形成白霧的原理一致。不同的鯨類噴出的水花或水柱的形狀、角度和高度等不同,人們據此可在遠處分辨不同的鯨類。
內臟
鯨類的胃分為三個腔室,第一個是由鬆散腺体和發達肌肉組成的前胃(喙鲸無此部位),之前是主胃和幽门,兩部份都有腺體以助消化。腸和胃相鄰,只能依组织來區分腸和胃的差異。肝臟很大,且與胆囊分开。
鯨類的腎是長而扁平的。鯨類的血液濃度遠低於海水的濃度,需要腎臟來排泄鹽份,因此鯨類可直接飲用海水。
眼
鯨類的雙眼在頭部兩側,不是在頭部前方。只有有點狀喙的物種(例如海豚)才有良好的双眼视觉,可以往前及往下觀看。鯨類的泪腺會分泌油脂性的淚水,能保護眼睛,避免海水進入。水晶體幾乎是球形的,可在深海中光線最小時進行聚焦。
耳
鯨類無外耳廓,但仍有狹長的耳道。為記錄聲音,下颌骨后部有薄的側壁,前側的凹处儲有脂肪墊。脂肪墊往前可以延伸到扩大的下颌孔,一直到牙齒的下方,並向後到外鼓膜的薄側壁。外鼓膜可減少鼓膜的附著面積。海豚科的聽覺複合體及顱骨其餘部分的連接處退化為单个小软骨。
齒鯨的聽覺複合體是被充滿空氣的海綿組織所包圍,而鬚鯨的聽覺複合體和陸地哺乳類形似,即與顱骨整合。齒鯨的鼓膜(或韧带)形狀和折叠傘類似,從外鼓膜環延伸,在锤骨處變窄,和陸地哺乳類的扁平圆形膜不同。鬚鯨的鼓膜形成一個大的突起,延伸至外耳道,且镫骨比齒鯨要大。有些小抹香鯨属的槌骨与外鼓膜融合。
耳部的听小骨硬化(密而緊實),外形和其他陸生哺乳動物不同。鯨類的T形半规管和其體形的比例較其他哺乳類小很多。
鯨類的鼓泡和顱骨分開,是由二塊密而緊實的骨骼(圍耳骨和鼓骨)組成,稱為“鼓围耳骨复合体”(tympano-periotic complex)。此骨聯合位在中耳的空腔中。鬚鯨的空腔被骨突出物分开,壓在外枕骨及鳞状骨之間。不過齒鯨的空腔很大,完全包圍鼓泡,因此鼓泡不連接顱骨(僅抹香鲸总科例外)。齒鯨的空腔中有填充緻密的泡沫,鼓泡由五條或更多的韧带支撐。齒鯨的複合聽覺結構類似隔音器,像蝙蝠颞骨中的层状结构。鯨類可用許多不同的聲音來彼此溝通聯絡。
分类
鲸下目和其他偶蹄目动物的分化关系:
偶蹄目 |
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Artiodactyla |
鲸下目内部和外部类群的分化关系:
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现代鲸类分为须鲸小目和齿鲸小目,都演化自古鲸小目,在3400萬年前的渐新世初期便已分化。古鲸小目实际上是个并系群,包含了已灭绝的古代鲸类的最近共同祖先,但未包含其最近共同祖先的所有后代(即现代鲸类)。
古鲸小目 Archaeoceti
- †巴基鲸科 Pakicetidae
- †步鯨科 Ambulocetidae
- †原鯨科 Protocetidae
- †雷明頓鯨科 Remingtonocetidae
- †矛齿鲸科 Dorudontidae
- †龍王鯨科 Basilosauridae
须鲸小目 Mysticeti | 露脊鲸总科 Balaenoidea | 露脊鲸科 Balaenidae | |
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副须鲸类 Thalassotherii | 新须鲸科 Cetotheriidae | ||
须鲸总科 Balaenopteroidea |
灰鲸科 Eschrichtiidae
须鲸科 Balaenopteridae |
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齿鲸小目 Odontoceti | 抹香鲸总科 Physeteroidea |
抹香鲸科 Physeteridea
小抹香鲸科 Kogiidae |
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海豚形类 Delphinida | 恒河豚总科 Platanistoidea | 恒河豚科 Platanistidae | |
喙鲸总科 Ziphioidea | 喙鲸科 Ziphiidae | ||
†白鱀豚总科 Lipotoidea | †白鱀豚科 Lipotidae | ||
亚河豚总科 Inioidea |
亚河豚科 Iniidae
拉河豚科 Pontoporiidae |
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海豚总科 Delphinoidea |
海豚科 Delphinidae
鼠海豚科 Phocoenidae 独角鲸科 Monodontidae |
参看
維基物種上的相關信息:鯨豚類 |
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參考文獻
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