海洋哺乳动物的崛起

1.原版引进，编排精美，大开本，翻译通俗易懂。
2.图多，带你欣赏远古生命是如何适应海洋生活的。
3.精美图片来自美国的弗罗里达自然历史博物馆、史密森学会，日本的足寄町自然历史博物馆等。
4.探寻海洋哺乳动物的起源和进化：抹香鲸|斯特拉大海牛|北海狮|北海狗|食蟹海豹|陆生鲸|龙王鲸|肯氏海豚|海象|獭犬熊|儒艮|海獭|北极熊|海貂……

安娜丽萨·伯塔（Annalisa Berta），加州大学伯克利分校古生物学博士，美国古生物学家，古脊椎动物学会会长（2004-2006），美国科学促进会会员，圣地亚哥州立大学生物学教授。她的研究重点是鲸鱼和其他海洋哺乳动物的进化和化石历史，她的贡献之一是对早期鳍足动物的描述。

译者：王文潇，中国地质大学（武汉），英语笔译硕士。喜爱古生物学，热爱翻译。

　　哺乳动物学家、古生物学家和海洋科学家会发现伯塔的洞见是那么的引人入胜，着眼于探索综合研究方法的发展与分子生物学家、遗传学家以及生态学家也会从她新颖的观点中获益良多。
——《科普书爱好者报告》《海洋哺乳动物的崛起》不仅围绕主题展开了深刻的介绍，而且对丰富动物学文献也作出了卓越的贡献。
——《泰晤士报文学增刊》

总的来说，这本书全面回顾了海洋哺乳动物的进化过程，对于那些有兴趣研究海洋哺乳动物物种分类的脊椎动物古生物学学生以及那些可能将此书作为*新参考资料的专业人士来说再合适不过。同时，它对古生物收藏也是个不错的补充。
——《选择》

前言 3
致谢 4
第一章 绪论001
岩石、化石和进化 001
命名、描述和分类 002
与大陆的密切关系 007
发现、收集和准备 008
地质年代表、构造地质学和海洋哺乳动物 013
多样性的历史变迁：岩石的偏见? 013
第二章 最古老的海洋哺乳动物 017
鲸和海牛 017
从陆地行走到半水生鲸目茎层物种 018
Pelagiceti： 全水生鲸目茎层物种 024
移动模式、后肢退化和性双态性 026
始新海牛属和原海牛属：行走的海牛 31
海牛目哺乳动物移动方式的进化过程 33
第三章 后来分化的鲸类 / 035
Neocetia / 035
Neoceti 的进化 / 037
鲸鱼的基本骨骼构造 / 038
有齿鲸类：齿鲸亚目 / 043
回声定位的起源 / 044
须鲸类：须鲸亚目 / 069
第四章 水生食肉动物 / 091
鳍足类食肉目和类熊食肉目 / 091
鳍足类动物的进化 / 092
鳍足类动物的基本解剖结构 / 093
海狮科：海狗和海狮 / 098
海豹科：海豹 / 100
皮海豹科：一种已灭绝的谱系 / 107
海象科：海象 / 108
其他的海洋食肉目：类熊的水生食肉目（獭犬熊） / 111
第五章 海牛目冠层动物及其索齿兽目近亲 / 113
儒艮科：儒艮 / 115
海牛目哺乳动物的基本解剖结构 / 116
海牛科：海牛 / 123
索齿兽目 / 124
第六章 水生树懒和最近的海洋居住者，海獭和北极熊 / 129
会游泳的树懒 / 129
海獭类动物 / 133
海貂 / 135
北极熊 / 135
第七章 生物多样性的变化过程 / 138
气候变化和人类活动的影响 / 138
全球模式 / 138
气候变化及其对物种分布的影响 / 139
搁浅 / 149
疾病 / 150
污染物和压力 / 151
人类与海洋哺乳动物之间的灭绝与互动 / 151 目录
最后的思考 / 154
化石海洋哺乳动物的分类 / 155
术语表 / 176

　　长久以来 时代， 人类就开始观察海豹和海豚 ， 海洋哺乳动物都是人类关注的焦点之一 ， 并将之蚀刻在洞穴墙壁和 。 早在旧石器洞顶上。 到了21世纪， 人类更是通过卫星和微处理器来追踪这些深海居民的水下活动。 人类和海洋哺乳动物早已紧密地纠缠在了一起。 这种关系如同一个扣人心弦的故事， 讲述着人类对那些魅力非凡的大型海洋生物进行探索与科学研究的历程。 它们曾经历过更黑暗的时代，饱受人类大肆捕杀的磨砺， 许多物种都因此徘徊在灭绝的边缘。
需要多加注意的是， 了解海洋哺乳动物的进化历史——即这些物种过去所面临的环境挑战和生物胁迫（如竞争和捕猎）， 以及它们为生存下去而做出的构造和生理上的适应性变化——有助于我们了解海洋哺乳动物现今是如何应对全球气候变化的， 以及未来将会如何应对。海洋哺乳动物能够指示它们所处的生态系统的健康状况， 在反映气候变化上更是起着至关重要的作用。也许最重要的是，只有了解了海洋哺乳动物的生理， 我们才能最大程度地保护和保存这些动物。 尤其值得一提的是， 通过研究海洋哺乳动物的化石， 我们可以得知以往生物群落经历的历史变化， 这为预测未来可能导致物种灭绝的因素提供了极有价值的背景。
海洋哺乳动物由至少7种不同的进化谱系组成， 它们各自独立返回海洋， 大部分时间都在水中。如今，全世界约有125种海洋哺乳动物。从近岸浅海和海湾到开阔深海， 从淡水水域、 河流入海口到海洋栖息地， 各种环境下都能看到它们的身影。海洋哺乳动物已经在地球上居住了5000多万年。 它们的进化始于陆地， 共同的祖先有着发达的四肢和脚。从陆地到海洋的过渡涉及了不同的哺乳动物谱系，每一谱系的水下生活方式逐渐趋同， 并在运动、 摄食、 呼吸和听力等方面做出了形形色色的适应性变化。 这些变化令它们成功地演化为海洋巨兽， 从而在海洋食物网络中占据了生态意义上的重要角色。
本书的第一个目的， 是介绍有关海洋哺乳动物化石的一些重要发现， 特别是现存谱系和已灭绝谱系的起源、多样性和系统发育关系。化石提供了灭绝物种和过去形态的唯一直接证据。 透过化石，我们可以窥见那些早已灭绝的演化支和生物学特性。同时， 化石也透露了有关动物行为和栖息地的信息， 有助于我们重现已灭绝的海洋哺乳动物的生活方式。 本书的第二个目的， 就是将化石发现与地球史上那些决定了海洋哺乳动物进化历程的大事件联系到一起。 大陆和海洋边缘位置的变化影响了海洋环流模式， 进而影响了食物的供应和海洋哺乳动物的分布。
近年来，古生物学、分子生物学、生态学、行为生物学、 遗传学和发育生物学的综合与协同研究取得了极大的进展。 本书最后一个目的， 便是阐述这些进展是怎样促进海洋哺乳动物进化生物学研究的。例如，通过CT扫描和三维成像等现代技术，科学家对鲸鱼胎儿的身体结构和生长发育的研究取得了令人振奋的突破（图1.1）。同位素研究揭示了海洋温度随时间而变化， 为海洋哺乳动物各谱系的多样化与食物数量增加具有相关性的观点提供了佐证， 同时也提供了有关各种海洋物种的古生态学信息。
遗传学和基因组研究探索了海洋哺乳动物之间的进化关系和化石记录中展现的重要转变（例如鲸类后肢退化）， 并提供了宝贵的生命史信息和族群数据，这对制定细致的管理和保护计划至关重要。
在本章中， 我将对海洋哺乳动物化石做简要的介绍——它们在进化层次体系中的命名、 描述和组织结构， 以及发现、 收集和处理这些化石的方法。博物馆标本的数据资料为解释当今的生物多样性和生物学特性提供了历史背景， 并能帮助我们了解现存物种是如何进化的。 近几十年来， 随着技术的进步， 人们对现存物种行为的认知也愈发深刻。比如说， 20世纪90年代， 数字化声学标签等监测设备问世。 将标签贴到海洋哺乳动物身上后，人们看到了它们非同寻常的摄食行为和觅食策略（图1.2）。 这些标签不仅能提供有关身体动向（加速、 俯仰、 翻滚和行进） 的信息， 还能记录被标记的海洋哺乳动物发出和听到的声音， 并记录诸如水温和水深等环境参数（图1.3）。

　　50多年前，我参与了俄勒冈州中部汉考克营地(俄勒冈科学与工业博物馆)克拉诺哺乳动物遗址的夏季古生物发掘工作，也是从那时起，对古生物学产生了兴趣。也正是在那里，我发现了马、雷兽、貘和食肉动物等哺乳动物的骨骼化石和牙齿化石，它们大约有4000多万年历史。当时的那种兴奋感，点燃了我解读生命历史的热情，激发了我解读生命历史的兴趣。在此期间，我有幸得以与当时就读于加州大学伯克利分校的两位研究生罗恩?沃尔夫、布鲁斯?汉森一起工作。取得生物学与地质学本科学位之后，他们两位鼓励我攻读加州大学伯克利分校的研究生。而加州大学伯克利分校是当时美国唯一一所拥有古生物学博士点的高校。读研期间我学习了有关食肉动物进化以及系统学方面的知识，着重进行基于数据收集的研究工作。取得博士学位之后，就在佛罗里达自然历史博物馆开始了为期两年的博士后生活。此后，我前往圣地亚哥州立大学生物系任教，并有幸从1982年被聘用起工作至今。
几年之后，在史密森学会与脊椎动物古生物学家克莱顿?雷的一次偶然的会面，促成了后来我们对化石鳍足形类动物米尔赛海熊兽遗骸的描述工作。史密森学会脊椎动物古生物学系有大量保存完好的鳍足类动物化石，由业余化石收藏家道格拉斯埃隆收集。后来，在克莱顿的鼓励下，以及国家科学基金会的资助下，我开始对这些化石的进行研究。此外，我当时还开始了另一项海洋哺乳动物化石群的研究工作。这批化石收藏于圣地亚哥自然历史博物馆，由脊椎动物古生物学家汤姆?德梅尔收集和管理。我们也由此开始了一项合作研究，持续了30多年。在20世纪90年代中期，我开始与功能解剖学家泰德?克兰福德、泰德?汤姆合作，并指导了圣地亚哥州立大学不止25名研究生有关化石解剖、化石进化、化石分类、以及现存海洋哺乳动物（特别是鳍足类动物与鲸类动物）方向的硕士学位论文写作。
这本书是对化石海洋哺乳动物的赞颂——赞颂该领域各项重大发现，以及研究这些动物的科学家们，是他们丰富了我们的认知，让我们对海洋哺乳动物的起源、进化与多样性有了更多了解。我希望这本书能给下一代海洋哺乳动物古生物学家们以灵感，激励他们在海洋哺乳动物的发现、收集和研究之旅上继续前行。尽管海洋哺乳动物古生物学已取得很大进展，但仍有许多地方需要我们在详图和描述的基础上，将传统解剖学研究方法与最新研究技术（包括三维成像、分子分析、有限元分析和形态测量分析）相结合，进行探究。或许，最重要的是，我想鼓励发育生物学、分子生物学、遗传学、地质学和生态学等相关学科的同仁们和同学们彼此之间展开合作。本人已经认识到，在古生物学中采用综合方法，可以为我们提供宝贵的机会，从全新的、不同的角度解决研究问题。最后，引用莎士比亚在《暴风雨》中的一句话——“凡是过去，皆为序章”。用这句话来概括本书似乎再适合不过，意在表达：从很多方面来讲，海洋哺乳动物的进化史影响着它们的现在与未来。