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爬行动物从石炭纪中期起源后迅速发展起来,到了二叠纪初期,爬行动物已经发展成为在陆地上占绝对优势的类群。它们以一种压倒性的优势使那个时期成为“爬行动物时代”,并持续了一个非常漫长的时期,长达2亿1500万年之久。在6500万年前的恐龙大灭绝之后,“哺乳动物时代”开始了,并一直延续至今,具有高度智慧的人类也生活在这个时代中。

我们可别想当然地认为,哺乳动物应该起源于某种曾经称霸陆地的恐龙。其实,哺乳动物的祖先可以追溯到比恐龙更早的年代,大约在2.2亿年前,就生活着一类叫做“兽孔类”的“似哺乳类爬行动物”。

兽孔类的头骨上有一个颞孔,牙齿出现了典型的分化,有了门齿、犬齿和颊齿的分别,这些都是和哺乳动物一样的特征。而且,它们很可能已经身披毛发,是恒温动物了。

在兽孔类发展到后期的一些动物身上,如“三尖叉齿兽”,牙齿有了更加进步的变化,这些牙齿不仅可以准确地咬合,而且下颌骨还能做前后运动和来回转动,使食物能够被反复而有效地咀嚼。这些特征在现代哺乳类的牙齿上有了充分的发展。

在古老的中生代,当恐龙这样的大型爬行动物统治地球的时候,还生活着一类特殊的脊椎动物,它们身披毛发,以胎儿的形式繁衍后代,幼体刚出生后,由母兽哺乳。它们就是早期的哺乳类动物。

目前已经发现的最早的哺乳类动物化石,形成于大约1.5亿年前的侏罗纪晚期,尽管这样的化石现在被发现的还十分稀少,但中国辽宁省找到的“张和兽”“热河兽”“爬兽”和“中华俊兽”等,为早期哺乳类动物的研究提供了重要的信息。

1994年,在中国的辽宁西部发现了迄今为止世界上保存最好的早期哺乳动物化石,并以它的发现者——张和的名字命名为“张和兽”。

这只张和兽的生活年代是距今大约1.25亿年前的白垩纪早期。它的尾部没能保存下来,化石全长14厘米左右,估计它生活时的身体长度超过25厘米。古生物学家从它的牙齿构造推断,认为这可能是一种主要以昆虫为食的动物,也是现代哺乳动物较古老的旁系祖先。

爬兽化石的发现让人们格外惊奇,因为在人们的印象当中,中生代是恐龙独霸天下的时期,那时候的哺乳动物都是像老鼠一样毫不起眼的小个子,生活在恐龙的阴影之下。而中国科学院古脊椎动物与古人类研究所的研究人员在辽宁却发现了一种生活在中生代的大型哺乳动物——强壮爬兽的化石。它的体长大约60厘米,在其胃部的地方,竟然有一些恐龙幼崽的骨骼。这是考古学家首次在哺乳动物的肚子里发现食物,而这食物居然还是十多厘米长的恐龙幼崽。

尽管像强壮爬兽这样的动物在早期的哺乳类中已经算是“大块头”了,甚至还有胆量捕食恐龙幼崽,但在绝大多数恐龙眼里,这些哺乳动物依然还只是“小不点”。可就是这些小不点的后代们,躲过了让恐龙绝望的灭顶之灾,这绝不是靠一时的运气,而是与它们身怀的绝技息息相关的。

首先,它们身上的毛发能够有效保持体温恒定,完善的循环系统强化了新陈代谢,使它们对外界环境具有更好的适应能力。现代的绝大多数哺乳动物都无需冬眠,有的甚至能在严寒的地球两极生存。

其次,哺乳动物的摄食器官更加完善。下颌骨的愈合使它更加坚固,牙齿分化成门齿、犬齿、前臼齿和臼齿,兼有剪切和研磨食物的功能,使食物的咀嚼更加充分,而且也使得食物的类型可以更加广泛。

再次,哺乳动物的听觉器官更加进步。在它们的中耳内有3块听小骨,而其他四足动物的听小骨只有一块。这种进步大大提高了哺乳动物的听觉,现存哺乳动物能够听见的最高声音频率平均可以达到54千赫,而爬行类和鸟类却只有10 ～15千赫。这样,哺乳动物就能比其他动物更容易觉察到食物和敌害的动向,以便迅速作出反应。

还有,哺乳动物的四肢结构发生了重大变化。大多数现存的哺乳动物在运动和站立时,四肢是直立在身体下面的,而现存的爬行动物就不同了,它们的四肢都是向外展开的,所以只能趴着行走。哺乳动物的直立形态不仅更加适合于快速的运动,而且还更加省力。

此外,哺乳动物的生存环境也有了更大的拓展。它们不仅可以在地上和树丛中生活,而且有些种类还适应了穴居生活。这样,它们的觅食范围就大大增加了,也更容易躲避敌害。

所有这一切,都预示着哺乳动物日后将成为地球上新的主宰。

中生代曾经称霸世界的那些恐龙们,当它们趾高气扬、横行天下的时候,恐怕做梦也想不到,这些见了自己就胆战心惊的小小哺乳动物,竟然能够挺过白垩纪末期的大劫难,而且它们的子子孙孙竟在恐龙灭绝之后接管了整个世界。可是再一想,毕竟恐龙确实“技不如人”啊。

6500万年前的白垩纪末,恐龙在地球上消失了,这标志着中生代的结束和新生代的开始。此时的地球比较温暖,森林一直分布到地球两极,再加上大型植食性恐龙的灭亡,使森林变得更加茂密。早期的哺乳动物在目睹了恐龙王朝的兴衰之后,终于可以扬眉吐气了。它们沿着祖先们为自己开辟的光明大道,开始了新的征程。

古新世的奇特小兽

古新世是新生代的第一阶段,从距今6500万年到5500万年,经历了大约1000万年的时间。这个时期的哺乳动物个体不大,多数都是一些奇形怪状的新生种类:如钝脚类的“阶齿兽”、食肉的“中兽”、“冠齿兽”,等等。

始新世的新兴兽类

始新世是新生代的第二个阶段,从古新世后经历了2000万年。当时地球上的气温升高到了新生代开始以来的最高值,植被更加繁茂,哺乳动物也不失时机地分化出更多的门类,出现了奇蹄类、偶蹄类和啮齿类。

其中,奇蹄类发展得特别迅速,产生了马、犀、貘、雷兽等多种类型。除了始祖马、始祖貘、貘犀等原始种类外,还有蹄上生爪的“爪兽”和鼻上生角、身躯巨大的“王雷兽”以及超重量级的“尤因它兽”,等等。

始祖马出现在始新世最早期,体型只有小狗般大小,身体轻巧灵活,前脚4个脚趾,后脚3个脚趾,有小蹄,但前脚起作用的只有3个趾头,属于奇蹄类动物。四肢细长,适于奔跑,背部弯曲,尾巴较短,生活在热带的森林和沼泽地带。随着始新世早期的结束,始祖马灭绝了。

尤因它兽是恐龙灭绝2000多万年以后陆地上首次出现的“泰坦级”动物,体长可达4米,肩高1.6米,体重可达4.5吨,与今天的非洲大犀牛相仿。乍一看去它们的确有点像犀牛,但原始的脚趾结构接近于貘,“大腿”长、“小腿”短的四肢又似乎有点类似于大象,而6只怪异的角可能有皮肤覆盖,就像鹿那样。真是个地地道道的“四不像”啊。但它们的脑还比较小,说明它们的智商应该很低,原始的牙齿也显示出它们的脆弱。另外,雄兽的大獠牙长达30厘米,使它显得更加面目狰狞。不过,这种獠牙可不是致命的捕猎武器,也不是用来剥开树皮或挖土的取食工具,很可能只是用于雄性同类间的争斗或炫耀。

在埃及的始新世晚期地层中,还发现了始祖象的化石,它们是今天长鼻类动物的祖先。它们的身体又粗又笨,大小像今天的猪,脚趾的末端有扁平的蹄。但是它们既没有长鼻子,也没有长长的象牙,只是上唇稍微大了一些,上下颌的第二对门齿也稍大些,这些就是后来的长鼻类动物在发展出长长的象鼻子和长长的大象牙之前的雏形了。

渐新世的大型野兽

从大约4000万年前的始新世中后期开始,气候逐渐干冷,地球上的高纬度地区首次出现了霜冻天气,南极也开始结冰。

到了距今3800万年的渐新世初期,地球上经历了急剧的严寒,在此后近100万年的时间里,地球的年平均气温下降了13℃以上。随着针叶林、落叶林和硬叶植物的出现,有蹄类和啮齿类动物获得了更大的发展空间,很多哺乳动物的个体不断增大,而且出现了继恐龙之后地球上已知最大的陆生动物——巨犀。

巨犀属于奇蹄类动物,在亚洲发现的巨犀肩高5.4米,颈长1.8米,可以吃到8米高的树叶,其体重可达30吨,是现代最大的非洲象的4 ～5倍。

除了巨犀之外,还有大大小小众多的哺乳动物在渐新世繁荣起来,如奇蹄类的跑犀、两栖犀、真犀、爪兽;偶蹄类的巨猪、石炭兽和鹿型动物。当然还有一些体型较小的啮齿类动物,例如松鼠、河狸、仓鼠和兔子,等等。

在渐新世早期,始祖象的后代们开始演化出古乳齿象。它们的身体比始祖象大了一倍,已经有了一条比较长的鼻子,不仅上下颌的前部比始祖象更加突出,而且上下颌各伸出了2个大象牙。

早期古老类型的哺乳动物,到了渐新世的末期基本上消失殆尽了。而一些与现代哺乳动物直接相关的种类,如象、熊、鹿等的祖先陆续出现。等到距今2500万年左右的中新世开始,地球气候逐渐转暖,而且变得湿润,大地呈现出一番新的景象。

草原古马由4000万年前出现在渐新世的“渐新马”进化而来。历经2200多万年的演变,它们的身体已经增大到和现代的小马一样,而它们的祖辈——渐新马,还只有今天的小羊般大小。虽然草原古马的前后脚仍然是3个脚趾的,但它们只依靠中趾来行走,而两边的侧趾已经退化到不起作用了。它们的脸变得更长,牙齿也更加耐磨,可以取食广泛分布的草本植物。

中新世时,从鹿类动物中分化出了长颈鹿,尽管它们的脖子很长,但和所有的哺乳动物一样,都是由7个颈椎组成的。不过,当时的古长颈鹿脖子和四肢并没有现在的长颈鹿那么长。

最早的牛类也在这个时候分化出来,由于它们比较适应干燥气候,习惯了地球上日益发展的草本植物和大面积的草原环境,所以一直成功地延续至今。牛类也叫洞角类,和鹿类不同的是,牛类在骨质的角外面,还包裹了一个角质的外套。

在中新世的晚期,古乳齿象的后代开始分道扬镳,逐渐演变出长颌乳齿象和短颌乳齿象等类型。

长颌乳齿象的下颌大大伸长,其中有一个非常奇特的种类,下颌上的象牙变得很宽,活像一把巨大的铲子,可以用来在浅水的湖底或沼泽中挖掘植物为食,人们形象地把它们叫做“铲齿象”。

短颌乳齿象的下颌就没有大象牙了,而上颌的象牙在一些晚期种类中发展得很大。

中新世还生存着另一类由始祖象演变而来的动物,叫做恐象。恐象类的象牙很特别,它们不是从上颌长出来的,而是在下颌上生出了一对向下弯曲的长牙,看上去十分诡异。这类动物并不是象类动物进化的主流,可以看成是某个进化的旁支。它们的后代延续到距今1万～200万年的更新世时期就灭绝了。

上新世和更新世的兽类发展

距今200万～500万年的上新世,气候开始变冷变干,地球上很多地区的四季比以前的中新世更加分明,有点像今天的气候。上新世的哺乳动物已经比较现代化了,最早的类人动物就是在上新世末出现的。

中新世的草原古马到了上新世的早期,已经发展成为“上新马”,它们的体型已经增长到像今天中等大小的马了。这是一种比较进步的马,前后脚的脚趾已经变成了真正的单趾,它们只用粗壮的中趾行走,有了发达的蹄,而侧趾已经退化到只剩下痕迹,隐藏在皮肤里,几乎快要看不见了。

不仅如此,上新马在大约400万年前又很快发展成“真马”,体型比以前又有所增加,已经和今天的马一般大小了。它们的四肢高度特化,唯一存在的中趾更加发达。无论是骨骼的构造还是牙齿的结构,都与现代的马相差无几了。

在上新世的晚期,地球上出现了真象类动物,它们是从古乳齿象发展而来的另一个分支。今天依然生活着的非洲象和亚洲象就是它们的后代,而且它们也是今天地球上仅存的两种象了。

最早的真象类当数“剑齿象”,它们在上新世的晚期和更新世时生活在非洲东北部以及亚洲的东部和南部。1973年,在我国甘肃省发现了世界上个体最大、保存最完整的剑齿象化石。它生活在260万年前的上新世,肩部高度就有4米,身长8米,一对长达3.4米且略微弯曲的大象牙宛如两把利剑,威猛无比。这头巨象最终被命名为“黄河剑齿象”,俗称“黄河古象”或“黄河象”。

真象类的另一个种类是充满神奇色彩的“猛犸象”。它们生活在更新世的后期,由于它们的化石总是出现在寒冷的北方,所以不难推断,这是一群喜寒动物。为了适应寒冷的环境,它们发展出了一套出色的御寒本领。它们身上长着浓密的长毛,就像是披了一件厚厚的毛皮大衣,所以也被称为“毛象”。背部还长着类似驼峰的东西,里面储存着大量脂肪,可以当做能量储备,一旦寒冬来临,食物被暴风雪掩埋之时,猛犸象依然可以昂首阔步,无所畏惧。而且,它们身体其他部位的皮下脂肪也相当的丰富,厚度可以达到9厘米,在寒风中既可御寒,又可供能,真是一举两得。

猛犸象的象牙也堪称一绝。它们刚刚长出时是紧挨在一起的,接着慢慢变长,发展成新月形,然后又开始向外扭曲,到了最后,两颗象牙的尖端又向内上方旋转。这种象牙的造型在所有的象类中恐怕是绝无仅有的。

猛犸象曾经遍布欧亚大陆和北美大陆的寒带及寒温带地区。可是距今3万年前,人类的祖先也来到了这些地区,这些体型笨拙、对人类毫无防备的植食性动物就成了人类的重要猎物之一。在人类的标枪、弓箭和陷阱面前,猛犸象常常被逼得走投无路。人类的智慧敲响了猛犸象的丧钟。在人类掌握了猛犸象南冬北夏的季节性迁徙规律之后,猛犸象就更难逃脱被捕杀的厄运了。再加上当时地球上气候转暖,使得猛犸象的栖息地面积骤然减少。到了距今1万年前的时候,这些神秘的猛犸象就从地球上永远地消失了。我们今天也只能从它们留下的骸骨中追寻它们往日的尊容了。

当哺乳动物取代爬行动物成为陆地上的统治者时,它们同样也把目光投向了曾经被爬行动物占据的广阔海洋和蔚蓝天空。

新生代的哺乳动物在陆地上争先亮相之后,又有一些哺乳动物想起了地球生命的最初摇篮——海洋。它们满怀希望重新回到了那里,这其中就包括我们所熟知的海狮、海象、海豹、海牛以及各种鲸类。

海狮、海象和海豹长得有些相像,同属于鳍脚类。它们出现的历史并不是很长,目前已经发现的这些动物最早的化石是在中新世,换句话说,它们的祖先是陆生的。在从陆生到水生的演化过程中,它们的身体变成了适合游泳的流线型,而四肢则变成了趾间有蹼的桨状。其中,前肢可以在游泳时划水、保持身体平衡和掌握方向,而后肢的作用则相当于鱼类的尾鳍,是前进的“助推器”。它们也能再回到陆地上,在四肢的帮助下缓慢运动,当然没有在水里那么灵活了,那样子实在是可爱。

海狮、海象和海豹的牙齿也变成了适合捕鱼的锥形齿,即使是具有坚硬外壳的贝类,在它们看来也是小菜一碟。海象还有两颗长长的犬齿,尤其是雄性海象的犬齿更大,这是它们在争夺伴侣时的强悍武器。

海牛则属于另一种海洋哺乳动物,它们是生活在海洋或河流入海口的有蹄类。不过它们已经名不副实了,蹄早就因为适应水中的生活而退化,前肢变成了桨状,后肢则完全退化。整个身体变得像个鱼雷,就连尾巴也成了宽阔的尾鳍,实在是面目全非。

海牛以水生植物为食,最早的海牛类化石与始祖象一起被埋在始新世的地层里,而且两者的牙齿也有一定的相似之处。早期海牛类的后代,有些在大西洋两侧的非洲和美洲沿岸演变成今天的海牛,而另一些则在太平洋和印度洋的海边发展成现代的儒艮,也就是传说中的“美人鱼”。因为雌性儒艮常常用它的胸鳍把幼崽抱出海面哺乳,所以在傍晚或朦胧的月色中,人们就误以为是看见了半身人形、半身鱼尾的神奇“美人鱼”。其实,儒艮并不像人们想象中那么美丽,成年个体头小身大,体长3米左右,体重可达500千克,吻部前伸,嘴向下张开,雄性门牙突出口外,状如獠牙,眼睛、耳朵都很小,皮肤褶皱也很多。但它们性情谦和、安详,往往三五只或十余只成群出没于浅海地带,同伴之间常常以鼻相碰以示友好,很少争斗。或许它们真的可以说:“我很丑,但我很温柔。”

地球上最成功的海洋哺乳动物可能要数鲸类了。它们的身体和四肢几乎已经演变得像鱼一样,“鲸鱼”就是人们对它的习惯性称呼。当然,它们不是鱼类,而是温血的胎生哺乳动物。与其他动物相比,它们还拥有很高的智力呢。

鲸类包括齿鲸和须鲸两大类,大多数的鲸类和江豚、海豚都属于齿鲸,它们的嘴巴里长着锋利的牙齿,捕鱼的本领非常高超。而须鲸没有牙齿,它们用口中纤维状的鲸须从水里过滤浮游生物为食。可能是因为海洋中拥有丰富的浮游生物,所以须鲸类向着巨型化发展,例如现代的蓝鲸,身体可以长到接近40米长,体重超过150吨,称得上是今天地球上的超重量级居民了。

今天的各种鲸类有着光滑的皮肤和流线型的体型,巨大的尾部推动着它们在碧海中游动。但是,在它们投入大海的怀抱之前,它们的祖先也曾经是四肢发达的陆生动物。

以前人们在研究鲸类化石的过程中,曾经发现过一些陆生哺乳动物和现代鲸类之间的过渡类型。而本世纪初,在巴基斯坦发现了2具完全是陆生的古鲸化石。它们有肉食的牙齿,长得有点像狗,但尾巴比狗更长,嘴更凶猛,眼睛比较小,身体分别像狼和狐狸那么大。它们的耳朵部位有几块奇特的骨头,形状与鲸类动物所独有的相同部位的骨头非常相像。但颈椎、腰椎和后肢的骨骼结构却表明,它们善于在陆地上奔跑,而且踝关节的构造与陆地上的偶蹄类动物相似。从骨骼的复原情况来看,它们很像一条嘴很长的狗或狼,与庞大而优雅的鲸相比,好像没有半点相似之处,然而它们确实是鲸的祖先。

过去人们认为,鲸类是从一种已经灭绝的叫做中兽类的古老哺乳动物演化而来的,但巴基斯坦古鲸的发现,又把鲸和古老的偶蹄类动物联系在了一起,看来它们的起源问题还值得人们继续探索。不管它们的祖先究竟是谁,有一点是可以肯定的,那就是它们曾经在陆地上飞奔着追踪猎物。直到距今5700万年前的始新世初期,这些食肉动物在生活环境的压力下,开始转入海洋。它们的躯体发生了深刻的变化。渐渐地,它们的四肢退化了,尾部越来越强壮,并且变成了类似桨的形状,用来推动身体前进。从此,“海中巨兽”的桂冠就戴到了这些哺乳动物的头上。

如果说海洋是一些哺乳动物的乐园,那么天空也同样是另一些哺乳动物的天堂,蝙蝠就是天堂中的精灵。

为了能够在天空中飞翔,蝙蝠也必须掌握特别的本领,它们身体特化的方式与中生代的翼龙有着惊人的相似。

蝙蝠的前肢骨骼伸长,除了大拇指以外的其他指骨也伸长,这样就能够支撑起足够大的皮膜,形成翅膀用来飞形。但是,蝙蝠类的后肢却变得很纤弱,以至于它们到了地面上几乎是“寸步难行”。我们有时候就能看见它们在地上缓慢爬行的情景。不过,蝙蝠类的后肢并非无所用处,它们能够借助后肢上的爪倒挂在树上或者粗糙的岩洞顶部。“倒挂金钟”的睡觉功夫它们倒是施展得一流。

与今天的鸟类相比,蝙蝠的飞行能力或许算不了什么,但它们却能在夜间绝大多数鸟类睡觉的时候,凭借独特的声呐自由飞行,哪怕伸手不见五指,它们照样畅行无阻,准确地捕食各种昆虫。

当然,并不是所有的蝙蝠都是靠昆虫为食,食果蝠就是个素食者。它们以水果为食,而且还可以帮助果树传播花粉呢。东南亚种植的榴莲,主要就是靠食果蝠来传粉的。而热带美洲的吸血蝠则从其他哺乳动物和鸟类身上吸食血液,以此为生。所以在人们的印象中,吸血蝠的形象总是那么贪婪和恐怖。

现存的蝙蝠已经成为仅次于啮齿类的第二大哺乳动物类群,目前已知最早的蝙蝠化石发现于北美洲始新世早期的地层中,叫“伊卡洛蝠”,它用自己历经千百万年的身体,向人们展示了古老蝙蝠的悠久历史。