题主观察很细致,确实是这样。在水中左右摆尾前近的动物包括鱼类(比目鱼刚生下来也是左右摆尾前行的,长大了才躺下)和海洋爬行动物,它们长着与水面垂直的尾部;所有水生哺乳动物都长着水平的尾鳍,靠上下摆尾前行。这问题比较复杂,要解释清楚,咱得从远古开始说。
图:垂直尾鳍的鱼类和水平尾鳍的海豚
悲催的哺乳动物祖先从二叠纪中期开始,合弓纲动物(只有一对颞颥孔,包括类哺乳爬行动物,也就是哺乳动物的祖先)开始衰落,最后只留下了原始哺乳动物这一根独苗。同时双弓类的爬行动物们却开始壮大,逐渐占领了海洋陆地和天空。哺乳动物祖先的生存空间疾速缩水,为了避免灭绝,它们只能缩小体形,昼伏夜出(恐龙家族夜间视力普遍不咋地),在爬行动物的阴影下艰难求生。
图:水龙兽,类哺乳爬行动物最后的辉煌
为了适应夜行,哺乳类进化成了温血动物;为了利于奔跑逃命,哺乳类将四肢挪到了胸腹下方,起跑时脊椎配合四肢下弯上扬,共同发力,这使哺乳动物在速度上一直胜过爬行类一筹。都看过《动物世界》吧,草原上高速奔跑的哺乳动物都是上下摆动躯干,配合四肢动作共同驱动身体的。
图:
注意这大猫咪脊椎的动作
重返海洋陆地脊椎动物中,爬行动物鱼龙率先返回了海洋。它们四肢长在身体两侧,并没有经历哺乳动物祖先那样的结构剧变,所以回到海洋的鱼龙和后来的沧龙等都延用了鱼类的设计,长出了与水面垂直的尾鳍,靠左右摆尾驱动。
图:鱼龙
等到6000万年前哺乳动物重返海洋时,由于它们的身体结构、行走模式已经发生了改变,所以它们延用了在陆地上奔跑的模式,演化出了平行于水面的尾鳍,继续靠上下摆动脊椎和尾椎驱动前行。
图:已灭绝的早期鲸类,龙王鲸
哺乳动物的内脏结构也不适于左右摆动身体。就说人类吧,咱们有5片肺叶,左二右三,左右摆动身体的话会压迫肺部,对呼吸造成影响。你试一下,屏住呼吸站在那里左右摆动上半身,你会感觉到气流在你两侧肺叶间来回流动。这并不会提高你的呼吸效率,反而会影响肺的充气和排气。
爬行动物中,恐龙“意识到了”这个缺陷,所以你看所有需要高速奔跑的恐龙都是两腿着地的,这样能避免身体左右摆动对呼吸的影响。
图:龙中博尔特,盗龙类
鱼类模式与海豚形式哪家强原始鱼类的脊椎压根儿就没有上下摆动的功能,它们靠摆动体侧的两对鳍来解决俯仰问题。脊椎上下摆动的功能是两栖类开发出来的。就是说,鱼类几亿年都用左右摆动方式驱动并不是因为这模式有多强,而是在远古根据自身骨骼特点和肌肉分布情况做出的唯一可行选择。
图:鱼类始祖,文昌鱼
今天的海洋中,速度最快的生物——旗鱼是用左右摆尾模式前行的;食物链顶端的生物——虎鲸则是用上下摆尾的蝶泳方式前行的,所以很难说两种模式谁更先进,要我说,半斤八两。
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哺乳动物是从海洋进化来的,还是陆地上进化来的?
要说哺乳动物的老祖宗,我们往前往前再往前追溯,可以追溯到二叠纪的合颞窝类。代表就是合弓纲动物。虽然它们长得像个大蜥蜴,可是和现在的“爬行动物”没有一点关系,虽然合弓纲动物常常叫“某某龙”,也和后来的恐龙没有关系,它们是货真价实的哺乳动物的祖先。和蜥形纲这一支,也就是恐龙翼龙鱼龙等中生代巨兽和所有现生的爬行动物以及鸟类这些相比,它们的头骨有着明显的不同——只有一个颞颥孔(音:聂如孔),我们人类也继承了这一特点。
合弓纲盘龙类,我们哺乳动物的老祖宗
这些合颞窝类老祖宗们,都是在陆地上生活的。
合颞窝类进一步演化,出现了兽孔类,也是在陆地生活的动物,后来兽孔类大部分灭绝了,剩下一部分演化成犬齿兽类,这应该是哺乳动物的直接祖先了。生活在晚三叠纪到中侏罗纪的中国尖齿兽和摩根齿兽,算是最早的真正的哺乳动物,它们都是生活在陆地的动物,之后,它们又演化出了多种多样的类群,包括柱齿兽类,南楔齿兽类,南楔齿兽是现代单孔目,也就是鸭嘴兽和针鼹的直接祖先,三尖齿兽类,多瘤齿兽类等等,其中绝大多数是陆地生活的动物,虽然也有獭形狸尾兽这样的半水生物种,不过那个是后来演化,逐渐从陆地进入水中的例子。因此,哺乳动物是在陆地上演化而来的。
可以肯定地回答,不论生活在海洋里还是生活在陆地上的哺乳动物,都是由生活在陆地上的最早最原始的哺乳动物——摩尔根兽演化来的,而且,无一例外。
比如,现在仍然生活在水里的爬行动物,有水蛇、龟鳖类、鳄类等,甚至鸟类,有企鹅、鹅、鸭等,都是由3亿多年前的主龙类爬行动物演化而来的。
现在生活在海洋里的哺乳动物,有一百多种鲸类,包括齿鲸类、须鲸类等,都是5000万年前的古偶蹄兽,经过巴基斯坦鲸、游走鲸、罗德侯鲸、龙王鲸等,首先演化成齿鲸(如白鳍豚),进而演化成须鲸(如蓝鲸)。
那为什么海洋里的爬行动物和哺乳动物不是直接由水进化成的,而是由陆地上的爬行动物和哺乳动物进化来的?
这要从脊椎动物的进化说起,可以说,所有的脊椎动物都是由5.3亿年前的海口鱼或昆明鱼(第一条脊椎动物)进化而来的,大约在3.7亿年~3.6亿年前,一条长有四足的肉鳍鱼——提塔利克鱼首次登陆成功,演化成第一个爬上陆地的两栖动物,鱼石螈;两栖动物大约在3.06亿年前,进化出产羊膜卵的爬行动物,一类是真爬行动物,如林蜥,另一类是似哺乳类爬行动物,如始祖单弓兽。真爬行动物后来演化成了恐龙和鸟。而似哺乳爬行动物进化成哺乳动物,甚至灵长类和人类,而第一个哺乳动物是2.05亿年前的摩尔根兽,它是所有哺乳动物的祖先。
现在的爬行动物产卵,还必须回到陆地上,才能繁衍生息。
由此可见,哺乳动物,不论生活在陆地上还是生活在海洋里,都是由生活在2.05亿年前陆地上的最早最原始的哺乳动物——摩尔根兽进化出来的。