基干鲸类的多样性及其与中兽和偶蹄类的系统关系(英文)

在鲸类的演化历史中,由陆生动物转化成完全的水生动物的过程是一个由来已久的演化谜题。基干鲸类的多样性很高,化石记录也很完整。5个科一级的基干鲸类演化支系组成一个并系类群,包括:巴基鲸科(Pakicetidae)、游走鲸科(Ambulocetidae)、雷明顿鲸科(Remingtonocetidae)、原鲸科(Protocetidae)和龙王鲸科(Basilosauridae)。最基干的鲸类巴基鲸科动物可能是一种半水生动物,生活在接近淡水的环境中,代表了陆生偶蹄类向水生鲸类演化的初始一步。更为进步的游走鲸类具有更多适应于水生生活的特征,而且可能更加适应于海水环境。雷明顿鲸类的平衡觉器官和声音传导机制已经表现出向现代鲸类方向演化的趋势。基于稳定氧同位素分析的研究表明,雷明顿鲸类可能完全是海生的。原鲸类的多样性非常高,是鲸类中最先实现全球分布的类群。原鲸保留有发育良好的后肢,但是它们的髂骶关节很松甚至消失。龙王鲸类是鲸类冠类群的绝灭姊妹群。鲸类与其他哺乳动物的系统关系一直存在争议,分子生物学、古生物学和形态学证据都支持鲸类与偶蹄类的亲缘关系较近,但是流行的河马-鲸类亲缘假说尚缺乏坚实的古生物学和形态学数据支持。对石炭兽类和狶类开展详细的系统分析和研究,将有助于厘清河马-鲸类亲缘假说中的不确定关系。如果不使用分子数据来限定现代鲸类和偶蹄类的系统位置,仅使用古生物学和形态学数据的分析仍然支持传统的中兽-鲸类亲缘假说。     

专业的价值——权威、系统的科技专著《中国鲸类》

鲸类被人们利用具有悠久历史,最初沿岸居民捕鲸以食用或他用为目的,而后随着工业的发展,鲸油的用途渐广,鲸体综合利用价值不断提高同时,现代化捕鲸技术不断提高,商业性捕鲸逐渐兴旺,并由沿岸转向远洋。由于各捕鲸国长期竞相滥捕,世界鲸类资源急剧减少,有些鲸种己濒临灭绝。我国的鲸类资源也遇到同样的问题。国际捕鲸委员会（IWC）先后制定各项举措保护鲸类资源,     

鲸的祖先为何迁入海洋?

"长鲸正崔嵬,额鼻象五岳."唐代大诗人李白的诗句生动描述了鲸这种硕大无比的动物.众所周知,鲸是海洋中最大的动物,全世界共有79种,最大的蓝鲸体长达34米,重约170吨.在蔚蓝色的大海中,它们时沉时浮,出没自如.鲸类有着流线型的身体,身上有鳍而无四肢,不光样子像鱼,而且整日遨游在朦胧而寒冷的海洋世界,一离开水就不能生存.因此,长久以来鲸一直被人们认作鱼类,"鲸鱼"之名即由此而来.甚至著名生物分类学家林奈在他的《自然系统》一书中,也没敢把鲸认作真正的哺乳动物.显然,人们对鲸的正确认识还历经了一段过程.     

鲸的祖先为何迁入海洋?

“长鲸正崔嵬,额鼻象五岳。”唐代大诗人李白的诗句生动描述了鲸这种硕大无比的动物。众所周知,鲸是海洋中最大的动物,全世界共有７９种,最大的蓝鲸体长达３４米,重约１７０吨。在蔚蓝色的大海中,它们时沉时浮,出没自如。鲸类有着流线型的身体,身上有鳍而无四肢,不光样子像鱼,而且整日遨游在朦胧而寒冷的海洋世界,一离开水就不能生存。因此,长久以来鲸一直被人们认作鱼类,“鲸鱼”之名即由此而来。甚至著名生物分类学家林奈在他的《自然系统》一书中,也没敢把鲸认作真正的哺乳动物。显然,人们对鲸的正确认识还历经了一段过程。其实,鲸鱼不是…     

中国大陆海域沿岸搁浅和误捕的喙鲸类调查

从2009 年1 月至2010 年2 月,我们对中国大陆海域沿岸搁浅和误捕的喙鲸类头骨标本进行了测量和鉴
定。目前中国大陆海域搁浅和误捕的喙鲸类有5 种,分别为柯氏喙鲸、贝氏喙鲸、朗氏喙鲸、柏氏中喙鲸和小
中喙鲸,其中小中喙鲸为中国海域(包括台湾)的首次报道,也是在西北太平洋区的首次记录。小中喙鲸的主
要形态鉴别特征为有1 对纺锤形牙齿着生在下颌骨联合后面。经对已报道过的大陆海域搁浅和误捕的3 个雌性
银杏齿中喙鲸头骨标本和台湾省搁浅银杏齿中喙鲸的颅骨、鼻骨、下颌骨以及牙齿特征对比重新鉴定,订正大
陆的3 个样本为雌性柏氏中喙鲸。本文报道了大陆沿岸海域搁浅和误捕的喙鲸类最新调查研究结果。     

黄海须鲸类的研究

中国近海产须鲸类过去研究甚少,作者于1955—1963年从事捕鲸技术工作,曾长期对黄海产须鲸类进行观察研究,近年来又作了一些调查。黄海区所产须鲸类据以往捕获纪录有露脊鲸Eubalaena glacialis Borowski、灰鲸Eschrichtius gibbosus Erxleben、蓝鲸Balaenoptera musculus Linnaeus、长须鲸B.physalus Linnaeus、鳁鲸B.borealis Lesson、小鳁鲸B.acutorostrata Lac(?)p(?)de、座头鲸Megaptera novaeangliae Borowski等3科7种。根据调查资料结合实际观察研究,现就所获5种须鲸的形态、生态、分布等报告如下。     

PCR 扩增Sry 基因进行鲸类动物性别的鉴定

哺乳动物Y染色体短臂上的Sry 基因决定雄性发育方向。本研究参照哺乳动物Sry 基因保守区序列设计引物, 以非性别特异性的线粒体DNA 细胞色素b 基因作为阳性对照, 用PCR 扩增江豚、长喙真海豚等鲸类动物的Sry 基因片断并对其进行凝胶电泳分析来鉴定鲸类动物的性别。通过此方法对87 个已知性别鲸类动物标本的检验, 结果完全正确, 并进一步应用此方法成功地完成了另外33 个未知性别鲸类标本的性别鉴定。由此建立了一套简单、快速、可靠的鲸类动物的性别鉴定方法。     

海兽

海兽又称海洋哺乳动物,主要包括哺乳纲中的鲸目、鳍脚目、海牛目以及食肉目中的海獭等类群,是重要的经济动物。海兽中个体最大、经济价值最高的是鲸类。由于适应水中生活,减少运动时的阻力,鲸体呈流线型,体表光滑,无毛,仅颌部生有稀疏刚毛。皮下有厚的脂肪层,既可在海水中起御寒作用,又可减轻动物的比重。无颈部。前肢失去支撑的本能,演变为鳍状的游泳器官。后肢退化,体外无痕迹。尾鳍左右两叶呈水平状,起前进动力的作用。呼吸孔位于头顶,可以自由启闭。     

寻找早期的鲸类动物

地球上现存的最大动物就要属鲸类了。它们的体长可以达到几十米,体重达数十吨以上,出没在世界各大洋中。体形最大的要数蓝鲸,它可以长到近40米,体重达120吨,要比任何一种恐龙都要大。鲸类家族有八十多个种类,属于大型哺乳动物。鲸类彼此之间的体形和外观都有极大的差异,使得人们对它们的起源产生了极大的兴趣。     

鲸类的形态构造及生态

鲸类是纯水栖的哺乳动物,多生活于海中,少数能在江、湖中生活,但没有一种能离水而生活于陆上。鲸类的形态构造及生活方式均与陆栖哺乳动物有别。我国产的主要鲸类已有王丕烈(1953)及高耀亭(1960,1962)先后报道过,但鲸类的形态构造和生态尚无详文论述,兹择要作简单介绍。     

用mtDNA序列鉴定一头小布氏鲸标本

测定了采自浙江省瑞安市的一头须鲸类标本的线粒体DNA（mitochondrial DNA,mtDNA)细胞色素b(cytochrome b,cyt b)基因369bp和控制区（control region)933bp的序列,通过与已发表的须鲸类同源序列比对,发现与西太平洋和日本水域的布氏鲸的cyt b基因和控制区分别有6.78%-7.05%和13.30%－14．40％的序列差异,而与来自所罗门群岛的布氏鲸之间cyt b基因的序列完全相同,控制区的序列也仅相差一个碱基（0.28%)。提示与邻近的西太平洋和日本海的普通布氏鲸在遗传上有显著区别,而可能与所罗门群岛的布氏鲸为同一种,即小布氏鲸（Balaenoptera edeni)。同时表明,应用分子生物学手段为进行鲸肉及其制品的种类鉴定是可行和有效的。     

聆听海洋巨兽

<正>今年7月15日的《海洋哺乳动物学》杂志在线刊登了一项新发现:野生虎鲸会模仿其他族群的叫声——哪怕那个族群里的成员根本就不在附近。这种模仿行为的目的可能是为了向被模仿者打听什么东西,或者是为了将被模仿者的情况传达给本群的同伴……对于鲸类的声音,科学家和公众的兴趣由来已久。     

海洋哺乳动物与仿生学

海洋哺乳动物有三类,即鲸类、鳍脚类和海牛。鲸类又分须鲸和齿鲸,海豚是指一些较小的齿鲸。鳍脚类包括海狮、海象和海豹。某些海洋哺乳动物的行为和生理机能,近十多年来已引起许多方面的重视。海军和航海部门对鲸类的游泳速度和效率很感兴趣,他们正在研究鲸类的体形,以便改进船舶、舰艇和水下武器的设计;海豚“声纳”在许多方面超过了     

鲸类二次水生生境适应Epac1和Epac2基因的分子进化

心率即心脏跳动的速度,不仅反映了心脏的功能,还与寿命的长短及能量代谢有关。与大多数陆生哺乳动物相比,鲸类心率显著降低。降低的心率有助于鲸类寿命的延长及能量的高效利用,便于其适应极端的海洋环境,而这一适应的分子机制尚不清楚。鉴于此,本研究采用基于最大似然法的枝模型、枝位点模型结合蛋白质功能差异分析等方法,对控制心率的环状腺苷酸结合蛋白（Epac1 amp 2）基因进行适应性探究。分析结果表明,Epac1在长寿鲸类即须鲸类和抹香鲸（Physeter macrocephalus）组合进化支中检测到加速进化过程,且枝位点模型在须鲸类祖先支中检测到的强烈的正选择位点均位于功能重要的催化区;另外,该蛋白质在鲸类中还发生了显著的功能修饰（θ=0.5296 ± 0.1300;Plt;0.001）。对Epac2进行相同的分析发现,该基因在寿命长达200年之久的弓头鲸（Balaena mysticetus）中检测到的正选择位点同样位于功能重要的催化区。上述结果提示Epac1amp2在鲸类中均产生了适应性进化,这一方面可能有助于鲸类心率降低,另一方面也可能与其较长的寿命及高效的能量利用有关。     

鲸类起源漫话

在一望无际的蔚蓝色的海面上,人们偶而会看到腾空升起一股股白色雾柱,像银柱倒垂,似喷泉吐水。这是什么?它就是巨鲸浮出水面换气时所喷出的气体和所夹带的小水滴。凡见过鲸的人都知道,它的样子很像鱼,所以俗称鲸鱼。其实它不是鱼,而是兽,是生活在海洋里的哺乳动物。它像人一样,用肺呼吸空气。它有两个桨状胸鳍,这是它的前肢,一般就叫它鳍肢。这前肢与陆生兽的前肢相比,面貌全非了,可是内部的骨骼却和人手臂的骨骼基本相似。还有,它是胎生的,幼体靠母兽的乳汁哺育长大。它的体温是恒定的,这是兽类的另一基本特征。鲸类在动物分类学上属于鲸目。它包括三个亚目,     

鲸类二次水生生境适应Epac1和Epac2基因的分子进化

心率即心脏跳动的速度,不仅反映了心脏的功能,还与寿命的长短及能量代谢有关。与大多数陆生哺乳动物相比,鲸类心率显著降低。降低的心率有助于鲸类寿命的延长及能量的高效利用,便于其适应极端的海洋环境,而这一适应的分子机制尚不清楚。鉴于此,本研究采用基于最大似然法的枝模型、枝位点模型结合蛋白质功能差异分析等方法,对控制心率的环状腺苷酸结合蛋白（Epac1 和Epac2）基因进行适应性探究。分析结果表明,Epac1在长寿鲸类即须鲸类和抹香鲸（Physeter macrocephalus）组合进化支中检测到加速进化过程,且枝位点模型在须鲸类祖先支中检测到的强烈的正选择位点均位于功能重要的催化区;另外,该蛋白质在鲸类中还发生了显著的功能修饰（θ=0.5296 ± 0.1300;P<0.001）。对Epac2进行相同的分析发现,该基因在寿命长达200年之久的弓头鲸（Balaena mysticetus）中检测到的正选择位点同样位于功能重要的催化区。上述结果提示Epac1和Epac2在鲸类中均产生了适应性进化,这一方面可能有助于鲸类心率降低,另一方面也可能与其较长的寿命及高效的能量利用有关。     

鲸类二次水生生境适应Epac1和Epac2基因的分子进化

心率即心脏跳动的速度,不仅反映了心脏的功能,还与寿命的长短及能量代谢有关。与大多数陆生哺乳动物相比,鲸类心率显著降低。降低的心率有助于鲸类寿命的延长及能量的高效利用,便于其适应极端的海洋环境,而这一适应的分子机制尚不清楚。鉴于此,本研究采用基于最大似然法的枝模型、枝位点模型结合蛋白质功能差异分析等方法,对控制心率的环状腺苷酸结合蛋白（Epac1 amp 2）基因进行适应性探究。分析结果表明,Epac1在长寿鲸类即须鲸类和抹香鲸（Physeter macrocephalus）组合进化支中检测到加速进化过程,且枝位点模型在须鲸类祖先支中检测到的强烈的正选择位点均位于功能重要的催化区;另外,该蛋白质在鲸类中还发生了显著的功能修饰（θ=0.5296 ± 0.1300;Plt;0.001）。对Epac2进行相同的分析发现,该基因在寿命长达200年之久的弓头鲸（Balaena mysticetus）中检测到的正选择位点同样位于功能重要的催化区。上述结果提示Epac1amp2在鲸类中均产生了适应性进化,这一方面可能有助于鲸类心率降低,另一方面也可能与其较长的寿命及高效的能量利用有关。     

鲸类二次水生生境适应Epac1和Epac2基因的分子进化

心率即心脏跳动的速度,不仅反映了心脏的功能,还与寿命的长短及能量代谢有关。与大多数陆生哺乳动物相比,鲸类心率显著降低。降低的心率有助于鲸类寿命的延长及能量的高效利用,便于其适应极端的海洋环境,而这一适应的分子机制尚不清楚。鉴于此,本研究采用基于最大似然法的枝模型、枝位点模型结合蛋白质功能差异分析等方法,对控制心率的环状腺苷酸结合蛋白（Epac1 amp 2）基因进行适应性探究。分析结果表明,Epac1在长寿鲸类即须鲸类和抹香鲸（Physeter macrocephalus）组合进化支中检测到加速进化过程,且枝位点模型在须鲸类祖先支中检测到的强烈的正选择位点均位于功能重要的催化区;另外,该蛋白质在鲸类中还发生了显著的功能修饰（θ=0.5296 ± 0.1300;Plt;0.001）。对Epac2进行相同的分析发现,该基因在寿命长达200年之久的弓头鲸（Balaena mysticetus）中检测到的正选择位点同样位于功能重要的催化区。上述结果提示Epac1amp2在鲸类中均产生了适应性进化,这一方面可能有助于鲸类心率降低,另一方面也可能与其较长的寿命及高效的能量利用有关。     

鲸类二次水生生境适应Epac1和Epac2基因的分子进化

心率即心脏跳动的速度，不仅反映了心脏的功能,还与寿命的长短及能量代谢有关。与大多数陆生哺乳动物相比，鲸类心率显著降低。降低的心率有助于鲸类寿命的延长及能量的高效利用，便于其适应极端的海洋环境，而这一适应的分子机制尚不清楚。鉴于此，本研究采用基于最大似然法的枝模型、枝位点模型结合蛋白质功能差异分析等方法，对控制心率的环状腺苷酸结合蛋白（Epac1 amp 2）基因进行适应性探究。分析结果表明，Epac1在长寿鲸类即须鲸类和抹香鲸（Physeter macrocephalus）组合进化支中检测到加速进化过程，且枝位点模型在须鲸类祖先支中检测到的强烈的正选择位点均位于功能重要的催化区；另外，该蛋白质在鲸类中还发生了显著的功能修饰（θ=0.5296 ± 0.1300；Plt;0.001）。对Epac2进行相同的分析发现，该基因在寿命长达200年之久的弓头鲸（Balaena mysticetus）中检测到的正选择位点同样位于功能重要的催化区。上述结果提示Epac1amp2在鲸类中均产生了适应性进化，这一方面可能有助于鲸类心率降低，另一方面也可能与其较长的寿命及高效的能量利用有关。     

鲸类分子系统学研究进展

综述了近年来分子生物学标记技术在鲸类系统学研究中的进展。分子生物学证据支持鲸目与有蹄类之间有较近的亲缘关系,并支持鲸类的单系起源,但鲸类不同类群(须鲸类、抹香鲸类及不包括抹香鲸类的齿鲸类)之间的系统发生关系仍存在争议。抹香鲸类到底与须鲸类还是与其它齿鲸类有更近的亲缘关系,不同的分子生物学家所得到的结果并不一致。此外,分子生物学技术还被用于解决须鲸亚目和齿鲸亚目内科间以及科内种间的系统发生关系,特别是齿鲸亚目的海豚科、鼠豚科和淡水豚类。通过分子标记技术来研究鲸类种下的遗传结构是鲸类分子系统学研究中的一个新热点,使用的标记主要是mtDNA控制区、核DNA微卫星和主要组织相容性复合体(major histo-compatibilitv complex,MHC)等。