北半球最古老的须鲸！

北半球最古老的须鲸！

Fucaia这一类在演化上属于早期鲸鱼的种类，是一群带有牙齿、体型相对小，非常迷人的须鲸。台湾大学生命科学系蔡政修副教授等人最新的研究，发现目前北半球最古老的须鲸新种化石——Fucaia humilis。根据地质学、同时期的古生物等研究资料，推断Fucaia humilis生存于三千四百五十万年前的始新世晚期。此外，研究团队提出一个假说：始新世晚期的北太平洋形成一个相对稳定、营养丰富的大型褐藻海洋生态系，这可能促使有牙齿的小型须鲸类的演化，有别于南半球的化石纪录。这项研究告诉我们，不同生态机制和气候可能在北、南半球分别孕育了截然不同的早期鲸鱼的演化历史。

图1：Fucaia humilis悠游、觅食于远古大型褐藻海洋生态系复原图｜来源：摸背鳍 绘制

鲸豚的分类与演化

鲸鱼、海豚是我们再熟悉不过的海洋动物，是能够生活在海里且体型大小差异相当明显的海洋哺乳类，例如史上最大的蓝鲸 (Balaenoptera musculus) 最大体长可达近30公尺、体重大可达近200吨。分类学中，鲸豚 (Cetacea) 这一大类群包含须鲸类 (Mysticeti) 、齿鲸类 (Odontoceti) 以及古鲸类 (Archaeoceti) 三个主要的分类群，从名称大概可联想到这三个类群是泛指没有牙齿而有鲸须的鲸鱼们、有牙齿的鲸鱼们和相对古老的鲸鱼们。鲸豚这样高度特化的样貌、行为，让人一直很好奇，漫长的演化过程中究竟发生了什么有趣的事，让鲸豚们从陆地回到水里。

说到这里，你可能会好奇：「演化上，须鲸跟齿鲸是怎么分家的呀？」科学家们也是非常想知道鲸豚演化上的秘密，并持续透过化石纪录探究这个问题。在须鲸类当中，就有一群非常特别的鲸鱼——起始鲸科 (Aetiocetidae)，它们是一群带有牙齿的灭绝须鲸们。没错，就是有牙齿的须鲸！过去所发现的相关化石纪录大多于三千四百万～二千三百万年前的渐新世 (Oligocene)，也是地球由炎热的始新世 (Eocene) 进入寒冷环境的转折点，对于鲸鱼演化是很重要的发现。

早期鲸鱼的重大发现：北半球的海洋小精灵

现在的须鲸体型似乎都蛮大的，但在过去，同为须鲸的起始鲸类，它们的尺寸就相对小很多，与现生的鼠海豚 (porpoises) 等小型海豚差不多。例如2015年所发表的福卡鲸 (Fucaia) 就是早期鲸鱼演化的重大发现，体长大约2公尺。

2024年4月由台湾大学生命科学系蔡政修副教授等人组成的科研团队，在美国的华盛顿发现了一个起始鲸的化石，并在台湾完成化石清修、形态描述和亲缘关系分析等研究工作。这件标本包含部分的头骨后端、右边听骨与下颌骨，除了尺寸相对小以外，也有Fucaia类群特有的关键特征：鳞骨 (squamosal) 上方那浅而圆的第二鳞骨凹窝（the secondary squamosal fossa，可对照图2中标本示意图），加上这件化石标本更独到的特征，像是听骨前方更圆滑的边缘、下颌的冠状突起形态更圆而广阔等，因此作者将其命名为新种—— Fucaia humilis，并发表于《Current Biology》国际期刊。

图2：Fucaia humilis的模式标本与地质年代，编号UWBM 109363｜来源：参考文献1

Fucaia是指发现地，humilis则是humble的拉丁文，关于命名的由来研究作者也表示：「humble whale——意味着早期须鲸们在北半球早期、和长期不太为人所知的 “humble origin”。」此外，研究团队也根据化石头骨的尺寸，根据过去已知的鲸豚体型推估模型，推算Fucaia humilis体长大约2.86～3.06公尺之间，是典型的小型起始鲸类。

有趣的是，这个化石发现颠覆了过去对于须鲸类的演化认知。以前仅在南半球发现始新世晚期的须鲸类化石（也就是之前最古老的须鲸是在南半球所发现），又因始新世晚期的板块结构形成南极环流，须鲸类的演化长期被认为可能是起源自带有丰富营养的南半球海洋。

有别于南半球的相关化石纪录，这项研究发现不仅首次将早期须鲸类的演化场景带到了北半球，更是提出一个假说：始新世晚期的北太平洋形成一个相对稳定、营养丰富的大型褐藻海洋生态系，这可能促进有牙齿的小型须鲸类的演化。此外，不同生态机制和气候可能在北、南半球形成多样化的生态系，分别孕育了截然不同的早期鲸鱼类的演化历史。