哺乳動物的進化歷程

李念華

哺乳動物屬于脊椎動物。它們的后背有一條與頭蓋骨連通的脊柱，中空的脊柱保護著與大腦連接的各類神經組織。哺乳動物都有四肢，且四肢的末端各有五指(即我們通常所說的手指和腳趾)。爬行類動物、兩棲類動物、鳥類以及專人敬畏的恐龍家族都具有上述特征。而在它們之前的動物當中，雖然魚類具有背脊和頭蓋骨，但是卻沒有長著五指的四肢。

魚類是一種古老的物種，它們的祖先早在距今約5.1億年前就已經出現。當時還沒有陸生動物，所有的動物都生活在大海里。大約距今3.5億年前，地球表面逐漸變為昆蟲和植物的樂土，它們在陸地上已經繁衍了近5000萬年的時間。豐富的食物引誘著那些敢于冒險的魚類，只要它們能夠爬上干旱且危機重重的陸地活動，它們就可以享受盛宴。后來部分魚類的鰭開始逐漸轉變成幫助它們四處活動的腿，同時它們也開始擁有適宜陸上呼吸的肺。

又過了大約1000萬年時間，爬行動物逐漸從兩棲動物中分離出來，開始了各自不同的進化過程。這些早期脫離兩棲隊伍的爬行動物包括鱷魚、恐龍和各種鳥類，其中最奇異的一支是被科學家稱為“類似哺乳動物的爬行類動物”。

這些“類似哺乳動物的爬行類動物”最早出現在距今約3.85億年前，它們生活的年代比人們熟知的恐龍要早得多。這些動物的進化速度很快，稍晚時候已經有若干不同種群出現，它們世代繁衍直到二疊紀末期(距今約2.45億年前)。當時地球遭遇了突然的災難，致使幾乎所有的物種都遭受滅頂之災。此后進一步進化出的新物種迅速填補了地表空閑的棲息地，這些新物種包括早期的恐龍和數百萬年后出現的早期哺乳動物。

沒有人知道最早的哺乳動物究竟是怎樣的。但是科學家在英國威爾士和布理斯托爾地區發現了一種長得像黃鼠狼的古生物的化石，而這種被稱為摩根齒的穴居動物很可能是早期哺乳類物種。

據說這些早期的哺乳動物體形都較小，以昆蟲為食，喜歡在夜間活動，多毛且都是溫血動物。事實上溫血這一特征是獸孔目爬行動物率先具有的特征，它們很可能是哺乳動物的先祖，經世代繁衍，與絕大多數恐龍一起見證了整個侏羅紀的興衰變遷，甚至差點兒進入白堊紀。

整個侏羅紀時代哺乳動物的體型都始終比較矮小，且大多仍喜歡在夜間活動，令人不禁聯想到它們在龐大的恐龍腳下穿行的場景。這些早期哺乳動物與當時的單孔類動物非常接近，且可能保持著卵生的習性。我們所知道的有袋哺乳動物和有胎盤哺乳動物大約在此后還經歷了約7000萬年的進化才得以出現。

到侏羅紀末期一種被稱為具有多齒像嚙齒一樣的哺乳動物multituberculates出現了。有證據表明這種古生哺乳動物是距今3000萬年前許多哺乳類動物族群的始祖，也就是說，multituberculates作為一個種族，世代沿襲了大約1.3億年。發展到后期，部分multituberculates演變為有袋類動物?？脊虐l掘出的有袋動物骨骼化石表明這些長著育兒袋的古生物已經可以在胎兒尚未發育完全的時候就把它們生下來，并放入育兒袋里繼續撫養。直到白堊紀時代，哺乳動物在當時的生態系統中仍算不上重要角色。

截至白堊紀末期，哺乳類動物已經發展為由15種不同族群共同構成的大家庭。但不幸的事情再次降臨，幾乎在毫無緣由的情況下地球生命再次經歷滅頂之災，科學家把這次大規模物種滅絕稱為K-T事件，這場災難致使恐龍家族滅亡。也是在此時，具有飛行能力的爬行動物翼龍退出了歷史舞臺。隨著這些體積龐大的動物先后滅絕，它們的棲息地出現了若干小生境空缺，這無疑為幸存物種的復興創造了良好的條件。哺乳動物就是這樣的幸運兒。

有大約10種哺乳動物家族在隨后的1500萬年里得以繼續演變(另外5種則在K-T事件中隨恐龍一起滅絕了)，到始新世初期，哺乳動物的族群數量已經拓展為78個，與此同時族群下細化的類、屬數量也從原來的大約40種增加到200多種。這種同一物種的不同種族數量的猛增現象通常被我們稱為“適應性激增”現象。

到始新世中期(即距今約4500萬年前)現代的主要哺乳動物族群都已經出現了，只是它們的地位并不像現在這樣顯赫。比如靈長類動物大約早在古新世初期(即距今6500萬年前)就已經出現了，但人類的始祖最初的直立行走則是在距今500萬年前才發生的。類似的情況不勝枚舉。

如果說侏羅紀和白堊紀是恐龍的時代(因為它們幾乎始終扮演著當時動物界的霸主)，那么第三紀(距今約700萬年－10萬年前)就是名副其買的哺乳動物時代。包括始新世后半期、整個漸新世和中新世期間，哺乳動物始終是動物界的主要族群。值得一提的是，始新世結束時哺乳動物24個主要族群中約有6個族群最終滅絕了，這意味著在大約1000萬年間約有25％的哺乳動物從地球上消失了，而此前的2000萬年間幾乎沒有一個主要族群滅絕，這令人感到十分蹊蹺，科學家也不知道它們為何突然滅亡。

在新生代的更新世末期，地球正處在上一次冰川期的末期，這時地球上又發生了一次生物大滅絕事件，這是距今最近的一次大滅絕事件，它有一個奇怪的特征，那就是：受害者似乎主要是大型動物——如像猛犸象、劍齒虎這樣的大型動物。它們為什么會突然滅絕了呢?

感興趣的讀者請閱讀本刊下期文章《冰河期大型動物滅絕之謎》。