本文参加百家号#科学了不起#系列征文赛。
鲸是一种哺乳动物,但是长期在水中的生活,让它们变得与鱼的形态非常相似,在生物学上,两种没有亲缘关系的物种出现相似的功能性器官叫做“趋同演化”。在自然界中,趋同演化的例子有很多,比如蝙蝠与鸟、袋狼和狼等等。那么,同样作为海洋哺乳动物的海豹会不会与鲸“趋同演化”呢?我们一起来探讨一下这个问题。
什么情况下两种动物会趋同演化?
只有弄清楚了趋同演化的原因,才能知道两种动物会不会趋同演化,这里面有一个简单的逻辑。而要想弄清楚趋同演化的原因,我们就需要分析几种已经形成趋同演化的动物,下面我们来以袋狼和狼为例。之所以选这一对动物,是因为它们之间毫无关系,甚至在分布上天差地别。
袋狼和狼
上图就是袋狼与灰狼的亚种之一澳洲野狗的对比图,从图中我们可以看出,两者有很大的共同点,比如头骨、体型等等。但是,袋狼是澳大利亚独有的动物,属于哺乳纲袋鼬目袋狼科,而狼则是哺乳纲食肉目犬科下的物种,因此,二者除了同为哺乳动物外,没有任何亲缘关系。
其次,澳洲野犬作为灰狼的亚种之一还是在距今约年前被东南亚的移民带入澳洲的,原本这里是没有任何犬科动物的。但是正是两种毫无牵扯,甚至在两个不同环境下独立演化的物种,却有着惊人的相似性,这到底是为什么呢?原因很简单,它们虽然在不同的地区演化,但是两者的生存环境惊人的相似。
下面我们来看一下狼与袋狼的生存环境的相似之处。
首先,狼与袋狼同样都是食肉动物,因此牙齿的结构就非常的相似,牙齿的结构会影响头骨的结构。其次,在袋狼生存的时期,有一种体型比袋狼还要大的食肉动物袋狮。袋狮作为澳洲生物史上咬合力和体型最大的动物,它对袋狼的压制是绝对的。这一点与狼非常相似,因为狼在原生环境中,也受老虎的压制。第三,袋狼所处的环境中,除了袋狮能够威胁到它们之外,剩下的基本上都是战斗力较弱的食草动物,而且选择性相对较多,捕猎风险较低(可以选择中小型的食草动物,也就是有的选),所以,它们的体型不算大。狼虽然生存的环境中大型食草动物较多,但是它们通过群居弥补了个体战斗力的不足,所以体型也停留在中等上。
因此,狼和袋狼虽然相隔万里,但是二者面对的生存环境高度的相似,换句话说就是两种动物的生态位惊人的相似,这就造成了趋同演化。
海豹与鲸会不会趋同演化?
上面我们分析了,相同生态位的两种动物趋同演化的几率会更大,所以,我们先来看一海豹与鲸的生态位,而生态位是由环境和习性共同决定的,因此我们来对比一下两种动物的生存环境和习性。
首先是生存环境
海豹和鲸都是生活在水中的哺乳动物,而且无论是海豹还是鲸在淡水和海水中都有分布,所以,从大环境上看,二者非常的接近。但是,二者有一个最大的不同,那就是繁殖的环境,现存所有的鲸终生都生活在水中,但是海豹则不同了,它们是岸上和水中自由切换的动物,尤其是在繁殖期,所有的海豹都会离开海水繁殖。因此,两种动物的生存环境并不完全相同。
其次是习性
从食性上看,鲸分为须鲸和齿鲸两大类,其中齿鲸们捕猎的猎物大都比较的大,即使像抹香鲸这种只有下颌有牙齿的齿鲸也能捕杀十几米长的大王乌贼。而须鲸们的食物大都以小型的鱼虾为主。而海豹的主要食物以小型的鱼类和头足类动物为主。也就是说从食性上看,海豹与须鲸有些相似。
但是,即使最小的须鲸(小露脊鲸)也有着平均6米的体长以及3吨左右的体重,而反观海豹,最大的海豹南象海豹不过才跟最小的须鲸一样大,其他的海豹更是跟须鲸没法比。这证明,如果海豹完全进入水中生活,它们的主要竞争对象就是须鲸。但是,须鲸体型很大,种类繁多,已经抢占了主要的生态位。再加上,海豹如果进入海中,完全脱离陆地还需要一个过程,在这个过程中,它们与鲸的竞争中是处于劣势的。并且,在海洋中生存,它们一旦遇到虎鲸这种猎食者就真正的无处可逃了。
总结
海豹想要与鲸趋同演化就必须与鲸站在同一生态位上,所以,对于海豹来说,它需要去抢夺鲸的生态位,而鲸只需要守住自己的生态位。但是海豹的转型需要时间,而海洋中的生态位已经被不同的鲸占据,所以它们压根就没什么优势。不过,如果海豹想变成鲸那样,也不是完全不可能的,那就是等着鲸灭绝。