哺乳动物的进化历程

李念华

哺乳动物属于脊椎动物。它们的后背有一条与头盖骨连通的脊柱，中空的脊柱保护着与大脑连接的各类神经组织。哺乳动物都有四肢，且四肢的末端各有五指(即我们通常所说的手指和脚趾)。爬行类动物、两栖类动物、鸟类以及专人敬畏的恐龙家族都具有上述特征。而在它们之前的动物当中，虽然鱼类具有背脊和头盖骨，但是却没有长着五指的四肢。

鱼类是一种古老的物种，它们的祖先早在距今约5.1亿年前就已经出现。当时还没有陆生动物，所有的动物都生活在大海里。大约距今3.5亿年前，地球表面逐渐变为昆虫和植物的乐土，它们在陆地上已经繁衍了近5000万年的时间。丰富的食物引诱着那些敢于冒险的鱼类，只要它们能够爬上干旱且危机重重的陆地活动，它们就可以享受盛宴。后来部分鱼类的鳍开始逐渐转变成帮助它们四处活动的腿，同时它们也开始拥有适宜陆上呼吸的肺。

又过了大约1000万年时间，爬行动物逐渐从两栖动物中分离出来，开始了各自不同的进化过程。这些早期脱离两栖队伍的爬行动物包括鳄鱼、恐龙和各种鸟类，其中最奇异的一支是被科学家称为“类似哺乳动物的爬行类动物”。

这些“类似哺乳动物的爬行类动物”最早出现在距今约3.85亿年前，它们生活的年代比人们熟知的恐龙要早得多。这些动物的进化速度很快，稍晚时候已经有若干不同种群出现，它们世代繁衍直到二叠纪末期(距今约2.45亿年前)。当时地球遭遇了突然的灾难，致使几乎所有的物种都遭受灭顶之灾。此后进一步进化出的新物种迅速填补了地表空闲的栖息地，这些新物种包括早期的恐龙和数百万年后出现的早期哺乳动物。

没有人知道最早的哺乳动物究竟是怎样的。但是科学家在英国威尔士和布理斯托尔地区发现了一种长得像黄鼠狼的古生物的化石，而这种被称为摩根齿的穴居动物很可能是早期哺乳类物种。

据说这些早期的哺乳动物体形都较小，以昆虫为食，喜欢在夜间活动，多毛且都是温血动物。事实上温血这一特征是兽孔目爬行动物率先具有的特征，它们很可能是哺乳动物的先祖，经世代繁衍，与绝大多数恐龙一起见证了整个侏罗纪的兴衰变迁，甚至差点儿进入白垩纪。

整个侏罗纪时代哺乳动物的体型都始终比较矮小，且大多仍喜欢在夜间活动，令人不禁联想到它们在庞大的恐龙脚下穿行的场景。这些早期哺乳动物与当时的单孔类动物非常接近，且可能保持着卵生的习性。我们所知道的有袋哺乳动物和有胎盘哺乳动物大约在此后还经历了约7000万年的进化才得以出现。

到侏罗纪末期一种被称为具有多齿像啮齿一样的哺乳动物multituberculates出现了。有证据表明这种古生哺乳动物是距今3000万年前许多哺乳类动物族群的始祖，也就是说，multituberculates作为一个种族，世代沿袭了大约1.3亿年。发展到后期，部分multituberculates演变为有袋类动物。考古发掘出的有袋动物骨骼化石表明这些长着育儿袋的古生物已经可以在胎儿尚未发育完全的时候就把它们生下来，并放入育儿袋里继续抚养。直到白垩纪时代，哺乳动物在当时的生态系统中仍算不上重要角色。

截至白垩纪末期，哺乳类动物已经发展为由15种不同族群共同构成的大家庭。但不幸的事情再次降临，几乎在毫无缘由的情况下地球生命再次经历灭顶之灾，科学家把这次大规模物种灭绝称为K-T事件，这场灾难致使恐龙家族灭亡。也是在此时，具有飞行能力的爬行动物翼龙退出了历史舞台。随着这些体积庞大的动物先后灭绝，它们的栖息地出现了若干小生境空缺，这无疑为幸存物种的复兴创造了良好的条件。哺乳动物就是这样的幸运儿。

有大约10种哺乳动物家族在随后的1500万年里得以继续演变(另外5种则在K-T事件中随恐龙一起灭绝了)，到始新世初期，哺乳动物的族群数量已经拓展为78个，与此同时族群下细化的类、属数量也从原来的大约40种增加到200多种。这种同一物种的不同种族数量的猛增现象通常被我们称为“适应性激增”现象。

到始新世中期(即距今约4500万年前)现代的主要哺乳动物族群都已经出现了，只是它们的地位并不像现在这样显赫。比如灵长类动物大约早在古新世初期(即距今6500万年前)就已经出现了，但人类的始祖最初的直立行走则是在距今500万年前才发生的。类似的情况不胜枚举。

如果说侏罗纪和白垩纪是恐龙的时代(因为它们几乎始终扮演着当时动物界的霸主)，那么第三纪(距今约700万年－10万年前)就是名副其买的哺乳动物时代。包括始新世后半期、整个渐新世和中新世期间，哺乳动物始终是动物界的主要族群。值得一提的是，始新世结束时哺乳动物24个主要族群中约有6个族群最终灭绝了，这意味着在大约1000万年间约有25％的哺乳动物从地球上消失了，而此前的2000万年间几乎没有一个主要族群灭绝，这令人感到十分蹊跷，科学家也不知道它们为何突然灭亡。

在新生代的更新世末期，地球正处在上一次冰川期的末期，这时地球上又发生了一次生物大灭绝事件，这是距今最近的一次大灭绝事件，它有一个奇怪的特征，那就是：受害者似乎主要是大型动物——如像猛犸象、剑齿虎这样的大型动物。它们为什么会突然灭绝了呢?

感兴趣的读者请阅读本刊下期文章《冰河期大型动物灭绝之谜》。