爬蟲類曾經統治地球2.3億年之久,在它們最為鼎盛的侏羅紀和白堊紀,恐龍統治大地,鱷魚盤踞河湖,翼龍在天空中遨游,魚龍、蛇頸龍和滄龍接踵稱雄于大海。整個地球海、陸、空都由一個綱的動物統治,這在地質史仍是頭一次,也是至今獨一一次。
鱷魚在恐龍時代就是淡水霸本家兒了
距今約6600萬年的白堊紀末期,一顆龐大的隕星降臨地球,宣告了爬蟲類時代的終結。恐龍、翼龍和滄龍都在這起大災難中滅盡了,哺乳動物敏捷崛起為新一代霸本家兒。然而,鱷魚沒有跟著一路滅盡,它們活了下來,并繼續苦守淡水,當作為爬蟲類的“末代皇帝”,淡水也當作為爬蟲類最后一塊“保留地”。作為進化前鋒,哺乳動物的實力毋容置疑,到底是淡水太特別,仍是鱷魚太厲害,哺乳動物緣何遲遲無法攻取淡水?
水對溫血的生成敵意
我們注重到,在淡水里混得好的不但有鱷魚,還有鱷龜、南美側頸龜和三爪鱉等淡水龜類,以及歐洲鰉、達氏鰉、白鱘和湄公河巨鯰等大型淡水魚。總之,淡水食物鏈的頂端都是些變溫動物,哺乳動物中找不出可以與它們抗衡的,河馬、淡水海牛以及水豚、河貍都是素食動物,水獺固然吃肉,但和鱷魚不在一個重量級。獨一吃肉的大師伙就是淡水海豚了,但它們只有4種,并且分布半斤八兩局限。
灣鱷“洛龍”,體長跨越6米,重一噸多
為什么哺乳動物尤其是大型食肉的種類在淡水中如斯殘落?最輕易想到的原因是水和空氣的分歧天然特征。水的比熱容是空氣的三倍(即水每升高或降低一攝氏度,接收或釋放的熱量是空氣的三倍),這意味著水的蓄熱能力比空氣好,水溫比氣溫不變。好比說,在氣溫25℃擺布的赤道和低至-50℃的南極,深海水溫都連結在0~3℃。變溫動物的體暖和情況溫度連結一致,棲息于水中可以避免接觸極端高溫或低溫,更長時候在心理峰值下勾當。
另一方面,這也意味著水的導熱能力比空氣強,熱乎乎的生物在水中熱量散掉更快。恒溫動物在任何情況中都連結著較高的體溫,當我們身處水里,必需支出三倍的能量才能維持體溫。
在陸地上,恒溫的哺乳動物占盡優勝之處:我們可以快速移動繁重的軀體,這會讓大爬蟲精疲力盡;我們可以在任何氣溫下連結活躍,無論日夜或者冬夏,而爬蟲類在低溫下勾當能力就會大打扣頭。但當我們進入水里,這些優勢反而當作了劣勢,僅維持體溫一項就會令我們的能量入不夠出。
亞馬遜河的淡水海牛
然而,水對溫血的生成敵意,并不克不及反對哺乳動物征服宿世界的腳步,我們看看海洋里就知道了。今朝海洋糊口著約130種海洋哺乳動物和80種海洋爬蟲類,種近似乎差不多,但數目和在生態系統中的介入度有天地之別。
130種海獸中有鯨和海豚、鰭腳類、海獺以及海牛,此中鯨豚對海洋的順應性甚至不在魚類之下,它們中包羅當今海洋霸本家兒虎鯨和最大的動物藍鯨。而海爬80種中有70多種是海蛇,此外就是海鬣蜥和7種海龜,只占有狹小的生態位。
為了削減熱量散掉,降低維持體溫的當作本,水生哺乳動物有的是法子。鯨、海牛和河馬有厚厚的皮和脂肪層隔熱,并且淡水海牛和河馬只糊口在熱帶。水獺用它那布滿空氣和油脂的外相隔熱,它天天都梳毛以連結防水機能,同時提高代謝率,增添熱量生當作,淡水獺類的代謝率是劃一體型下陸地食肉動物的1.5倍,海獺則是3.5倍。
“長江女神”白鱀豚
是以,單單水情況對溫血的不友愛無法阻止哺乳動物下水,哺乳動物已經征服了水,就像梅氏利維坦鯨(糊口在中新宿世的一種古抹噴鼻鯨,有史以來最壯大的海洋掠食者之一)和虎鯨在海洋里做的那樣。
鱷魚從未缺席
回首進化史,哺乳動物呈現于距今2.25億年的三疊紀晚期,之后被恐龍壓制了1.6億年之久,到白堊紀末的大災難到臨之際,它們仍是一些夜間勾當的、老鼠巨細的食蟲動物。陸地霸本家兒恐龍被災難斷根了,這群小家伙搶占恐龍騰出來的生態位天然沒問題,但要從鱷魚手中篡奪淡水霸權就是另一回事了。
恐龍時代
地球上的食物鏈可歸納為兩大類:綠色食物鏈,以綠色植物的光合感化為根本;褐色食物鏈,以滅亡的有機質有根本,短期內可不依靠于光合感化。陸地和淺海的生態系統都以綠色食物鏈為本家兒,而淡水中褐色食物鏈占半斤八兩大的比例,深海則幾乎完滿是褐色食物鏈。
白堊紀末大滅宿世是由天外來客引起的,揚起的塵埃遮天蔽日不知幾多年,光合感化幾乎遏制,以此為根本的綠色食物鏈隨即解體,導致陸地和淺海的頂級掠食者恐龍和滄龍絕滅。然而,在綠色食物鏈解體后很長一段時候,仍有大量滅亡有機質被沖進河流,褐色食物鏈一向維持著,養活了一些小魚小蟹,鱷魚就靠這些撐到了新生代的黎明。
恐龍時代的鱷魚:帝王肌鱷,可長達10米以上
恐龍滅盡今后,哺乳動物用了2000萬年的時候打敗了試圖回復的爬蟲類和同樣在搶生態位的鳥類,當作為大地的獨一本家兒宰,然而鱷魚卻守住了淡水長達6600萬年。
心理耐受力是關頭
淡水生態系統因為出產力低、情況不不變并且高度孤立等原因,其實不是適合持久孕育大型生物的處所。
起首是出產力低。水中植物產量比陸地上低,假設熱帶雨林單元時候內單元面積的初級出產力(植物產量)為100,溫帶草原就是50,淡水只有10擺布。因為水流的不不變,浮游植物漂浮在水中隨時面對各類危險,而大地則為植物的發展和滋生供給了堅實靠得住的根本。植物作為出產者,決議了整個生態系統的物種豐碩度。在食物豐碩的情況中,代謝率高且勾當能力較強的哺乳動物占優勢,而食物匱乏的情況相對適合代謝率較低的爬蟲類。
食魚鱷
然而,出產力低毫不是淡水中缺乏大型哺乳動物的本家兒因。淡水植物產量雖低,但仍是比海洋高,熱帶海洋初級出產力只半斤八兩于淡水的一半到三分之二。這是因為,淡水生物身后尸體被細菌、真菌分化,可以作為養料反哺植物,這點與陸地上近似;而海洋生物的尸體會落入海底,浮游植物底子接收不到。
其次是情況不不變。與陸地、海洋比擬,淡水情況是極端不不變的,洪澇、干旱和水質變差都是常有的事。是以,與陸地和海洋生物比擬,淡水生物出格輕易斷糧。河道和湖泊幾千年間就可能發生很大轉變,僅以我國為例,近幾千年來黃河發生了26次改道,古泗水和云夢大澤消逝。幾千年對人類來說很漫長,對生物演化來說只是一剎時,陸地和海洋固然會因板塊漂移而發生改變,但在百萬年的時候標準上都仍是相對不變的。
最后也是最關頭的,就是淡水系統的高度孤立。陸地和海洋也不見得老是那么不變,但它們都是持續的;而淡水是孤立的,彼此間為陸地和海洋所阻隔。陸地某地情況變差了,動物可以遷往別處。海洋動物遷移更便利,因為全球海洋都連當作一片,并且泅水比奔馳省力。
塞倫蓋蒂大遷移
例如,每年5-9月是坦桑尼亞塞倫蓋蒂草原的旱季,青草枯萎,當作千上萬的斑馬和牛羚就遷移到肯尼亞的馬跑馬拉庇護區,到10月雨季到臨再遷回來。受上升洋流的影響,南極海域養料充足,浮游生物茂盛,這里每年炎天都吸引大量的鯨和海豹前來覓食。
相反,一旦某個河湖消逝,里面的生物就會遭到沒頂之災。偏偏在三大系統中,淡水仍是最輕易在短時候內發生重大轉變的。
基于上述原因,大型動物要想在淡水中持久保存,必需具備兩個本事:一是遷移到平安出亡所的能力,二是抗餓或開辟新食物資本的能力。
淡水哺乳動物除海牛和海豚外都具備跨越陸地遷移的能力,淡水海牛和海豚可以到河道入海口暫避,并且它們只糊口在最不變的幾條大河——亞馬遜河、長江等。河馬、海牛的代謝率異常低,如河馬只需要吃不異巨細的純陸生食草動物(犀牛)的一半就足以知足需求了。水獺是高度機遇本家兒義的捕食者,除魚蝦蟹外,還可以捕食青蛙、鳥類和嚙齒動物。
尼羅鱷
然而,將這兩方面本事連系并闡揚到極致的,仍是我們今天的本家兒角——鱷魚。鱷魚既能跨越陸地,又能在海里遠程跋涉,遷移能力比任何一種水棲哺乳動物都強。若是處處都找不到水源,它們還有最后一招看家本事,就是在河底的淤泥里挖洞(有時深達8-10米!),在洞里期待雨水的降臨。
作為變溫的爬蟲類,鱷魚代謝率很低,它們只需要少量食物就可以保存好久,這也是大型哺乳動物不具備的能力。當作年鱷魚可以不吃不喝,躲在淤泥下幾個月不會餓死。這種非比平常的心理耐受力,就是鱷魚征服淡水的關頭。
澤鱷
此刻回覆為什么淡水中缺乏大型食肉獸類。河馬和海牛為順應淡水糊口,將本身的代謝率降得很低,但它們是食草動物,食物唾手可得,食肉獸類就必需連結像水獺那樣的高代謝率才能抓住魚蝦蟹,并兼顧維持體溫。而淡水中食物匱乏且很是不不變,很難養活大型食肉獸。?
是以,哺乳動物用了6600萬年,都未能從鱷魚手中奪得淡水。進化史上至少有兩次食肉獸試圖標的目的淡水中擴張,別離是鯨和食肉目。最終,鯨選擇去了海洋,而食肉目標水獺選擇了小型化。
滑獺在打魚
了不得的鱷魚
鱷魚遠比人們想象的了不得,這是一種把對淡水的順應進化到極致的古老生物。鱷魚也想過標的目的更廣漠的空間擴張,演化出過一些海鱷和陸棲鱷,但都掉敗了。同樣,在淡水里也沒有什么動物能競爭得過鱷魚。從三疊紀末年植龍滅盡起頭,鱷魚就是淡水霸本家兒了,到今天已經有兩億年。
哺乳動物稱霸陸地至今只有幾萬萬年,以目為單元看的話,已經換了好幾波霸本家兒,從偶蹄目到鬣齒獸目,再到食肉目,此刻是靈長目(人類)。地質史上從來沒有一個超目標動物能稱霸一方長達兩億年之久,鱷魚締造了一個古跡。蜻蜓、甲由和蝎子固然已經呈現三億年了,但它們都是存在感很低的小動物,鱷魚可是堂堂一方霸本家兒!
若是把人類也考慮在內,哺乳動物最終仍是征服了淡水。20宿世紀以來,因為濫捕濫殺、棲息地粉碎和鱷皮商業等原因,兩億年聳峙不倒的淡水霸本家兒現在正陷入絕境,奧利諾科鱷、古巴鱷、暹羅鱷、食魚鱷和揚子鱷等多種鱷魚今朝已經極端瀕危。
揚子鱷
大型貓科動物當作為獸中之王只有300萬年汗青,而鱷魚的淡水皇帝已經做了兩億年了,從這個角度來說,鱷魚是比獅、虎更值得人們尊敬的王者。但事實上,因其貌不揚,鱷魚一向以來飽受人們的宿世俗成見,一些人看到山君捕獵的鏡頭就感慨山君的斑斕與壯大,看到鱷魚捕獵就大罵殘忍,甚至詛咒鱷魚滅盡。鱷魚,需要人類的存眷、理解和庇護。
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