10.01 動物世界-淺析偶蹄目

偶蹄目

Artiodactyla

動物世界-淺析偶蹄目



偶蹄目是哺乳動物中的一個大目,90%的現存有蹄動物都是偶蹄動物,其中又以牛科最為繁盛。除了陸地上的種類,四足已經高度特化的海洋動物鯨豚類也是屬於這一演化支。


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鯨和海豚等動物不是典型的偶蹄動物,屬於特化類群。



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理查·歐文(Richard Owen)創造了

術語“偶蹄動物”("even-toed ungulate")



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偶蹄目動物由古新世踝節目動物進化而來。基本上從始新世開始分化。中新世和上新世是其進化的重要時期。

古新世(英語:Paleocene)是地質時代中古近紀的第一個主要時期,大約開始於6550萬年前,終於5600萬年前。

始新世(英語:Eocene)大約開始於5600萬年前-終於3400萬年前,介於古新世與漸新世之間。始新世早期最令人受到注意的是,原始的現代哺乳動物的出現。始新世結束於一個被稱作大置換(哺乳動物物種連續性上的“大斷裂”)的大型生物集群滅絕。此一事件可能是關於一或數顆的大火流星撞擊西伯利亞以及現在的切薩皮克灣所造成。

中新世(英語:Miocene)開始於2300萬年前到533萬年前,介於漸新世與上新世之間。

上新世(英語:Pliocene)它從距今530萬年開始,距今260萬年結束。上新世前是中新世,其後是更新世。

踝節目(Condylarthra)是已滅絕的有胎盤類哺乳動物,主要生存於古新世及始新世。與食蟲類動物的祖先相比,踝節目成員顯示了演化成雜食性或草食性的最初跡象。大型的陸上草食性動物自從恐龍的滅絕後就消失了,食性的轉移引發了踝節目的演化輻射。最原始的踝節目其實是某些現代有蹄類的共同祖先。雖然有些踝節目有細小的蹄,但最原始的形態是有爪的。


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鼷鹿科,是一類小型的哺乳綱偶蹄目動物,它們是反芻亞目下最原始的成員。


外形上,早期的偶蹄動物類似今天的鼷鹿:小巧,短腿,以葉子為食。

始新世晚期(4600萬年前),三個現代亞目已開始分化:豬形亞目、胼足亞目和反芻亞目。然而偶蹄目並沒有佔據生態主導地位,當時是奇蹄目的繁盛時期。偶蹄動物只能佔據一些邊緣生態位艱難維生。但是同時它們也在這個時候開始了複雜的消化系統的進化,從而能夠以低級食料為生。

始新世開始出現草。中新世的時候全球氣候變乾燥少雨,大量雨林枯亡,草原開始發育,並向全球蔓延開來。草本身是一種非常難以消化的食物,而唯有擁有複雜消化系統的偶蹄動物能有效地利用這種粗糙、低營養的食物。很快偶蹄動物就取代了奇蹄動物的生態位,成為了食草動物的主導。


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豬形亞目,是偶蹄目的一個演化支,包含了所有親緣上與豬科相近、離反芻動物較遠的物種。河馬科曾被歸類於此,但現已和鯨類一起歸類為河馬形亞目(Whippomorpha),河馬形類與反芻亞目的親緣關係更近。


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胼足亞目,是偶蹄目的一個演化支,大約在4620萬年前始新世中期開始出現,在北美洲及歐洲都有長期的化石記錄,現在僅有駱駝科一支存活至今,目前分佈在南美洲、亞洲及非洲北部;澳洲大陸也有由人類引進的野化駱駝分佈。


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反芻亞目,是偶蹄目中的一個亞目,其中的動物均是食草性動物,擁有分為多個胃室的胃進行反芻的動作。通過這個結構反芻亞目的動物,可以通過微生物消化其他只有一個胃的哺乳動物無法消化的糖類(比如纖維素)。


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偶蹄動物分為兩大類,然而各類內部形態差異很大。

豬形亞目(豬、西猯)保留四趾,臼齒簡單,腿短。犬齒常常變大成獠牙。它們大多屬於雜食動物,胃構造簡單(器官構造與人類最近)。

駱駝類和反芻類則相反,傾向於向長腿、兩趾和複雜頰齒(用於對食草的適應)和複雜胃。伴隨複雜消化系統的出現,它們有了反芻的行為:將半消化狀態的食團吐回嘴裡重新加以咀嚼後下咽以獲得對養分的最大程度利用。


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根據分子生物學研究,早期偶蹄動物中與河馬最接近的一支雜食有蹄動物,即鯨下目,在始新世就返回大海,演化為今天的鯨。


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偶蹄類動物的分類受到了熱烈的爭論,因為棲息在海洋中的鯨豚類從陸生的偶蹄類動物進化而來。有些有蹄類動物(河馬)與海洋棲息的鯨目動物比其他偶蹄類動物有更密切的關係。


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這使得偶蹄動物傳統上被定義為無效的並系群分類,因為它包括來自共同祖先的動物,但不包括其所有後代。系統發育分類只識別單系群分類群; 也就是從一個共同的祖先下降,幷包括其所有後代的群體。為了解決這個問題,傳統的偶蹄目和鯨目有時被歸入更具包容性的鯨偶蹄目分類群中。另一種方法是在修訂後的偶蹄目分類單元中包括陸地居住的甚至有蹄類動物和海洋棲息的鯨類動物(鯨目改為鯨下目)。

並系群(英語:Paraphyletic group或 Paraphyly )是支序分類中的一種分類單元,此分類群中的成員皆擁有“最近共同祖先”,但該群中並不包含此最近共同祖先之所有後代。一個類群是否為並系群,需依不同的分類標準,如不同的DNA序列的比對結果而決定。


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圖中分支頂端由左至右分別為魚類、兩棲類、哺乳類、爬行類(龜類、鱗龍類、鱷類)與鳥類,藍色部分是爬行類,該類群以較晚近的研究結果而言,因不包含其共同祖先的所有後代,因此是一個並系群。



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哺乳動物的前肢是同源構造的例子


共同起源(英語:Common descent)是指一群生物體擁有最近共同祖先的情況。所有地球上的生命都源於最後共同祖先或最後共同祖先基因池。在演化生物學中,一群生物的某個共有的性狀如果來自共同起源,稱為同源,與之相反是趨同演化。共同起源不等於最早的生物,共同起源之前可以有更多更古老的生物。

偶蹄動物的系統分類

本目各亞目的演化關係如下

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