为什么把鸭嘴兽作为哺乳动物而不是合弓纲的孑遗?

为什么把鸭嘴兽作为哺乳动物而不是合弓纲的孑遗?

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哺乳动物的定义本来就是有分歧的,但不论是广义的哺乳(像单孔目的鸭嘴兽那样,有原始的乳腺,但没有乳头),还是狭义的用乳头哺乳(就像兽亚纲的有袋类、胎盘类那样),都是哺乳动物进化到一定阶段的共有衍征,但一般不作为用来定义哺乳动物的共有衍征。

1988 年,德克萨斯大学的教授 Timothy Rowe 在一篇论文中[1],把哺乳动物(Mammalia)按照系统发生学的角度,定义为广义哺乳动物(Mammal)的冠群。

这样一来,这种定义下的哺乳动物,指的是现存的单孔目(鸭嘴兽和几种针鼹)、兽亚纲(有袋类和胎盘类)的最近共同祖先所在的进化支,该进化支中含有该祖先的全部后代。

由于单孔目和兽亚纲相去甚远:

中间间隔了很多早已灭绝的,相比于单孔目、更接近兽亚纲的早期哺乳动物。[2]

单孔目与兽亚纲的分离时间非常早,一些研究结果表明单孔目起源于于晚侏罗世到早白垩世。[3]

但另有一些研究结果认为,与兽亚纲相比,昂邦兽与单孔目更接近;环齿兽属与双兽属则与兽亚纲更接近。上述三个属的化石在 1.67 亿年前的侏罗纪中期都有发现,所以单孔目与兽亚纲(的祖先)分离时间应该在这之前。[4]

甚至有一些研究结果认为,单孔目与兽亚纲(的祖先)的分离时间更早,可能在三叠纪时期就分离了。

四足类、爬行形类的羊膜动物,很早就分成了蜥形纲和合弓纲。

蜥形纲和合弓纲的分离时间大概是石炭纪,约 3 亿多年前。

这是合弓纲到哺乳纲的包含关系,哺乳纲是合弓纲的冠群,是唯一延续到现代的合弓纲成员。

之前的合弓纲的成员都灭绝了。

如果你把合弓纲定义成最广义的“哺乳动物”,其实也未尝不可。

但一般不这么定义,因为早期的合弓纲动物确实非常像爬行动物(准确来讲是和爬行动物一样,保留了不少爬行形类的祖征),并不符合人们眼中“哺乳动物”该有的形象。

牛津大学的 Tom S. Kemp 曾提出过关于哺乳动物的另一种的定义:“拥有下颌骨–鳞状骨颌关节的合弓纲动物,上下臼齿应能咬合,咬合过程中牙齿应能横向移动”。

坎普还提出另一定义,即当前存活的哺乳动物冠群与中国尖齿兽的最近共同祖先所形成的进化支。在他看来,这两个定义互相等价。[5]

这种定义虽然不至于把合弓纲都包括进去,但比仅包括现存哺乳动物冠群的最近共同祖先及其所有后代这种定义更加广义。

不论如何,现在的哺乳动物的定义,确实有考虑到现存哺乳动物的成分,不然的话,假设单孔目早已灭绝,那么确实可以仅把狭义的哺乳动物定义为兽亚纲。

但是另一方面,单孔目虽然没有乳头,但已经有乳腺了,定义为狭义的哺乳动物,其实也并无不可。