鲸目(学名:Cetacea)是哺乳纲下的一个传统分类单元,包含现存约90种体态似鱼、皮肤裸露的水生哺乳动物和它们已灭绝的早期亲族,统称鲸类或鲸豚类,习惯上体型大者称鲸(英:Whales),小者称豚(英:Dolphins)。鲸类的形体构造和生活习性明显异于任何哺乳类,故长期单列为一目。大部分栖息于浅海,少数几种栖息于淡水。
现代鲸鱼又可分为 须鲸 和 齿鲸 ,二者在3400万年前分化。须鲸现存约15种,口内无齿,上颌有帘幕般的角质鲸须,滤食 磷虾 、小鱼等;普遍体型巨大,是世界上最大的一类动物。齿鲸现存约75种,口中多有利齿, 捕食 鱼类、 头足纲 等;总体上体型较须鲸小,且不同种类间差距较大;拥有发达的声呐系统,活动时主要依靠回声定位功能;部分种类智商极高,甚至具备复杂的情感。 须鲸亚目 和 齿鲸 除了体型上的区别,还有鼻孔的区别,须鲸头顶为双喷气孔,齿鲸的鼻孔已进化为单孔,可以通过控制吸气量以达到潜入深海的目的。 鲸类体型成 流线型 ,颇似鱼体故俗称鲸鱼。广泛分布于各海洋,少数种类分布于热带和亚热带地区的江、河、湖泊等淡水中,常喜群居。全球现存鲸 亚目 和 齿鲸 共约90种。中国有7科35种, 福建省 有6科15种,均为国家重点保护动物。 但鲸并不是鱼,而是哺乳动物,靠肺来呼吸,哺乳养育后代。 鲸每隔20至60分钟,就要浮出水面呼吸一次。鲸是用肺和鼻孔进行呼吸的,鲸的鼻孔长在头顶上方,用它从空中吸收进 氧气 ,再呼出废气,这就是“ 喷气孔 ”。它的背部拱出水面,头上形成“喷泉”,这就是“喷水现象”。鲸的 尾鳍 成水平状,这是因为鲸要经常浮到水面呼吸,水平方向的尾鳍更方便它们移动。
鲸类动物包括鲸与海豚。 鲸是靠水的 浮力 来支撑身体的,鲸庞大的身体有一定的优势,其表面积与体积的比例较小,比小动物更易保暖,也足以威慑某些食肉动物。 雌鲸通常一次仅怀一胎,春秋季节受孕,11-12个月后生产,幼崽直接出生在水里。 幼鲸出生后雌鲸会立即把它们推送到水面上呼吸,这是非常危险的时刻,必须小心提防肉食性鱼类的攻击。 然而,在人类侵害下,1/4的种类濒临灭绝。 在物种起源方面,研究证实了鲸类是由5000万年前的陆生 偶蹄目 入水后演化而成。 脱氧核糖核酸 测序显示鲸类与河马互为姐妹群,二者构成的分支又与 反刍亚目 互为姐妹群。为避免偶蹄目成为并系群(即缺少部分演化支),现行分类将鲸目归入 偶蹄目 ,降级为鲸下目。
物种简介
鲸目由 18 世纪 法国 动物学家 马蒂兰· 雅克· 布里松(法文:Mathurin Jacques Brisson,1723-1806)在 1762 年命名。“Cetacea”来自拉丁文 cetus,意为“鲸”,词源为 古希腊 文 κῆτος( 罗马化 :kētos),意为“巨大的鱼”。
在证实鲸目演化自 偶蹄目 后,其分类层级降为下目,但学名未变。
分子系统学研究表明,鲸目起源于偶蹄目,与 河马 为姐妹群,因此未包含鲸类的偶蹄目是并系群(即部分演化支被归入其他类群)。现行分类多将偶蹄目和鲸目合并为 单系群 的 鲸偶蹄目 (Cetartiodactyla) ,但一般仍使用偶蹄目的称法。
鲸与河马的最近共同祖先,是 6000 万年前由 反刍亚目 分化出的半水生杂食动物,其中一支在 5400 万年前的始新世从南亚等地入水生活,逐渐演化为完全水生的鲸类,并扩散至全球各大海域,部分种类还进入内陆河流及湖泊。在物种进化史上,一切 脊椎动物 均由 3 亿年前海洋中的鱼类演化而来,鲸类祖先在离开海洋 2.5 亿年后重返海洋,被称作“二次入水”,是进化史上一次罕见的重大转折事件。
从 解剖学 的观点看来,鲸类的许多特质都显现了对于海中生活的高度适应。然而,解剖学上的证据,并不足以解答许多有关鲸类起源的问题。但是从生化与 遗传学 的角度来看,鲸类与 有蹄动物 关系较近,且化石记录(约5000万年前)也支持鲸类是由有蹄类演化而来。鲸类的祖先,极可能是产于北美、 欧洲 与 亚洲 的陆栖有蹄类动物—— 中爪兽 科( 中兽科 ,Mesonychidae)。中爪兽的成员有的娇小如家犬,也有的高大如熊,但是许多动物的演化过程都是由小而大,因而鲸类有可能是由小型的中爪兽演化而来。根据推测,这些齿数不多,在浅水区捕鱼的中爪兽,经由逐渐转变为水陆两栖的生活形式后,再于漫长的演化过程中变成今天的各种鲸与豚。
最早出现的鲸类为 古鲸 (Archaeocetes) 原鲸科 (Protocetidae)。
原鲸科动物均出现在5000万年前,化石分布在 亚洲 、非洲及北美。科学家对于在现今 巴基斯坦 被发现的 巴基鲸属 (又名巴基鲸,Pakicetus)的了解较多,这个生活在约5300万年前的生物化石,头部鼻孔已移向后方,具有狭长脑室,且仍具有后肢。外形类似狼或狗,主要栖息于淡水环境,是鲸类向水生环境过渡的早期阶段。 在同时期的 印度 岩层中发现的化石证据也显示,在早期的鲸类间,已经有着难以想象的高度生态歧异性。
较先进的 古鲸 动物,是曾经被认定为爬行动物的 龙王鲸 科(Basilosauridae)。这个科的动物大约存活在3800-4500万年前,虽然最早在Louisiana被美国地质学家发现,但类似的化石也广泛的在 新西兰 甚至南极被发现。这显示古鲸亚目在4000万年前便已扩散到 南半球 。
较先进的古鲸亚目中另一分支,是至少包含有6种动物的硬齿鲸 亚科 (Dorudontinae),它们有较窄小的上颚。可能为滤食性;或是像现生大多 齿鲸 般,能藉此构造迅速夹住鱼、乌贼及鸟。
经历漫长的演化过程后, 古鲸 在 渐新世 (Oligocene)走入灭绝一途。但鲸类家族中的另外两个分支,即 须鲸 (Mysticeti)与齿鲸亚目(Odontoceti),却衍生出13科近80个物种。
形态特征
鲸类为现代哺乳动物中最适应水中生活者,在从陆生向水生转变的历程中,演化出近似鱼类的外形,同时体毛退化(一些鲸类的初生幼体的 吻部 仍有少量 刚毛 ,大部分种类在成长中褪去,小部分种类保留终身),汗腺和 皮脂腺 也随着鲸类最终完全水生而退化。
鲸类身躯肥圆,略呈桶状,侧看呈流线形。多数种类颈椎愈合,头与身体直接相连,无法在身体不动的情况下扭转头部。前肢特化为鳍状肢,内部仍有 趾骨 残留。后肢完全退化,仅存1对小骨片。躯干后部为尾柄,尾末左右两端扩展形成水平的 尾鳍 ,可上下摇摆,推动身体前进。多数鲸类长有背鳍,立于脊背后方或背中央。眼小,无 瞬膜 和泪腺,视力较差。无耳廓,仅有微小的耳孔,但在水中和空气中均有良好的听力。外鼻孔位于头顶,俗称 喷气孔 。用肺呼吸,肺左右各1叶。胃分3室。除淡水豚外的鲸类都有1层丰厚的脂肪,借此保温、减少身体比重和增加 浮力 ,有助于游泳和出水换气。 气管 和 食管 完全分离,因而不能用嘴呼吸。
须鲸 口内无齿,上颌两侧各有150-400缕 角质 鲸须;鲸须的颜色、数目和形状因种而异,是分类的重要依据;它们利用鲸须在海水中滤食 磷虾 、小鱼、 头足纲 和贝类,食物直接吞入腹中,不加以咀嚼。 须鲸 是世界上体型最大的一类动物,且 雌性 大于 雄性 。 须鲸 中最小的小 露脊鲸 体长也超过5米,而最大的蓝鲸更是史上最大的动物,可达33米长、近200吨重。须鲸头部极大,如 露脊鲸科 的头可达体长的1/3,最多可占体重的40%;头顶偏后处有一对(两个)外鼻孔;仅有1-2对 肋骨 与小型 胸骨 相连,无锁骨;鳍肢一般4趾;所有 须鲸 均有盲肠。 须鲸 通常喜欢温度较低且食物丰足的海水,会游到 赤道 附近产下后代,在此过程中可数月不进食,以其脂肪储备为能量来源。
齿鲸 有各种形状的牙齿,如圆锥形( 海豚 及 抹香鲸 )、铲形( 鼠海豚科 )、钉形( 白鲸 )、 长矛 形( 一角鲸 )等;雌 喙鲸 的牙齿隐于 牙龈 内,大部分雄喙鲸只有2颗短牙;雄独角鲸和15%的雌独角鲸有突出嘴外的1-2颗长牙,构成牙齿的百万个 细胞 能感测水温、 压强 及盐度。齿鲸 捕食 鱼类、 头足纲 、 甲壳亚门 等,和 须鲸 一样不会咀嚼食物;某些齿鲸(如 虎鲸 )会捕食 哺乳动物 ,猎物包括 鳍足类 和其他鲸类。 齿鲸 的体型差异较大,从1米长的侏 海豚 到18米长的抹香鲸不等,多数种类 雄性 大于 雌性 。许多 齿鲸 为两性异形,外貌因性别而有很大不同,可能是为了便于雄性求偶或彰显攻击性而形成的。齿鲸的头顶偏后处有单个外鼻孔( 抹香鲸 的外鼻孔位于头部左前方);鳍肢一般5趾;拥有相当发达的 声呐 系统,并可用额隆(头顶前方的 脂肪组织 )进行 回声定位 。它们的 听觉 十分敏锐,甚至有些 失明 的 齿鲸 可以只靠听觉存活。除 恒河豚 外的所有齿鲸均无盲肠。部分齿鲸极善 潜水 ,如抹香鲸与 鹅喙鲸 可下潜至2000多米深的海域,憋气一两个小时。
声呐功能
鲸类拥有敏锐的声呐系统,能利用回声定位功能,发出 声波 信号觅食和通讯,人类发明的声呐就是通过鲸和海豚的声呐原理发明的。鲸类依靠敏锐的听觉在水下生存,但 须鲸 和 齿鲸 在听觉能力上却展现出巨大的差别。 须鲸 能接收到频率低到人类难以察觉的 次声波 ,这使得它们可以远距离沟通,而 齿鲸 的情况正好相反,它依赖 超声波 ,这种声波的频率太高以至于人类无法听到。发表在2017年6月《 当代生物学期刊 》杂志的报告称,研究人员从灭绝的早期鲸类化石中找到了证据,证明鲸类 听觉 能力上的差异是进化为完全水生动物后才出现的;水陆两栖的史前鲸类的听觉系统,与它们的陆地 近亲蟳 更为相似,甚至是猪、 河马 、骆驼等动物。
鲸对 声呐 的使用频率比 海豚 的低得多,作用距离也远得多。海豚声呐的灵敏度很高,能发现几米以外直径0.2mm的 金属丝 和直径1mm的尼龙绳,能区别开只相差200 ps 的两个信号,能发现几百米外的鱼群,能遮住眼睛在插满竹竿的水池子中灵活迅速地穿行而不会碰到竹竿;海豚声呐的“目标识别”能力很强,不但能识别不同的鱼类,区分开 黄铜 、铝、 电木 、塑料等不同的物质材料,还能区分开自己发声的回波和人们录下它的声音而重放的 声波 ; 海豚 声呐 的抗干扰能力也是惊人的,如果有噪声干扰,它会提高叫声的强度盖过噪声,以使自己的判断不受影响。 海豚 声呐还具有感情表达能力,已经证实海豚是一种有“语言”的动物,同类之间正是通过声呐系统“交谈”,它们的声呐系统分工明确,有为定位用的,有为通讯用的,有为报警用的,并有通过调频来调制位相的特殊功能。
终身在极度黑暗的大洋深处生活的动物不得不采用声呐等各种手段来搜寻猎物和防避攻击,它们的声呐性能是人类现代技术所远不能及的。解开这些动物的 声呐 之谜,一直是现代声呐技术的重要研究课题。
生活习性
鲸目是完全水栖的 哺乳动物 ,有的主要靠 回声定位 寻食避敌。一般以 软体动物门 、鱼类和蜉游动物为食,有的种类也能 捕食 海豹、 海狗 等。每隔一段时间,必须换气。一般冬季从高纬度冷水区游向低纬度热水区产仔,夏季又由低纬度游回高纬度冷水区捕食。
保护现状
保护组织
国际捕鲸委员会, 绿色和平组织 , 海洋守护者协会 ,OPS(海洋保护组织)等。
栖息环境
鲸目的所有种类中除几种生活在淡水外,其他均栖息于海洋。
灭绝原因
由于环境恶化和人类的大量捕杀,鲸目成员特别是一些大型成员由于经济价值高而受到广泛捕猎,许多鲸类已濒临灭绝。
国际捕鲸委员会(IWC)是一个负责管理捕鲸和鲸类保护的国际性组织。在商业捕鲸导致鲸数量锐减后,IWC决定采取行动保护鲸类。其中包括从1986年开始暂时性禁止商业捕鲸,分别于1979年和1994年建立了 印度洋 鲸类保护区和 南冰洋 鲸类保护区。然而从1986年至今,因为 日本 、 挪威 等一些国家利用了IWC决议的漏洞,打着“科学捕鲸”的旗号每年捕杀了至少25000头鲸或 海豚 。
目前捕鲸的国家还有挪威、 冰岛 、 俄罗斯 和日本,以及 西伯利亚地区 、 阿拉斯加州 和北 加拿大 的一些 土著 部落。
下级分类
综述
现代鲸类分为 须鲸 和 齿鲸 ,都演化自古鲸小目,在3400万年前的 渐新世 初期便已分化。 古鲸 实际上是个并系群,包含了已灭绝的古代鲸类的最近共同祖先,但未包含其最近共同祖先的所有后代(即现代鲸类)。
须鲸小目种类较少,现存数量约15种,分属4科: 露脊鲸科 、新须鲸科(或 侏露脊鲸 )、须鲸科、 灰鲸科 。
齿鲸小目种类繁现存数量约存约75种,分属9科: 抹香鲸科 、小抹香鲸科( 倭抹香鲸 科)、 恒河豚 科(淡水豚科)、 喙鲸科 ( 剑吻鲸科 )、 亚河豚 科、 拉河豚 科、 海豚 、 鼠海豚科 、 一角鲸科 ( 一角鲸科 ),另有1个 单型 的 白鱀豚 科,被认为已于 21世纪 初灭绝。
列表
注:列表仅目前示鲸下目前的现代类群,化石类群待补充完善。符号“†”表示已灭绝。