重返大海——论四足动物在由陆生转变为水生时的形态结构及生理变化摘要：鱼类在向四足动物进化的过程中，生物体的各个层面都产生了深刻的变化；陆生脊椎动物在重返海洋时， 为了适应水生生活， 身体结构和生活习性亦产生了巨大的变化；海生脊椎动物的代表动物—鲸类，经历了漫长的进化过程正文：众所周知，水生脊椎动物的登陆一直以来都被认为是动物进化史上一个巨大的飞跃大约在 3~4 亿年前，作为四足类祖先的总鳍鱼类 （或肺鱼类）第一次来到陆地随着时间的增加，脊椎动物的身体结构，包括运动与支持系统，呼吸系统，生殖方式等都有了较为深刻的变化作为最原始四足动物的两栖动物，已经可以用肺进行呼吸，拥有了可以在陆地上自由活动的四肢 而较为高等的爬行类，已经可以完全脱离水环境来完成自己的生长与繁殖可以说， 现生陆生脊椎动物，尤其是爬行动物，鸟类和哺乳动物的身体构造已经完全适应了陆生生活作为最高等的四足类动物， 哺乳动物可以说是进化史上的奇迹从古生代石炭纪末期发展出的一支似哺乳的合颞窝类爬行动物，经中生代的盘龙类、兽孔类、兽齿类，在三叠纪末期进化出真正的哺乳类在此进化过程中， 出现了许多结构特征，如恒温，高代谢率，具胎盘、乳腺，骨骼系统更加活跃敏捷，大脑更加发达，等。
相比两栖类与爬行动物，哺乳动物更加聪明，更加灵活，生命力也更加顽强然而，一些陆生高等脊椎动物却放弃了陆地生活，重新回到了大海 例如我们所熟悉的鲸目，以及生活在中生代的鱼龙、蛇颈龙它们的外形或许很像鱼，但是其内在却是和鱼类截然不同的 下面分析此类动物中较有代表性的种类—鲸类身体结构的具体变化1）运动与支持系统：颈椎愈合; 前肢成鳍，前臂退化，掌部变长，趾数增加，有利于其游泳 ; 后肢退化；有水平尾鳍，尾鳍中没有骨骼，由结缔组织和脂肪组成， 游泳依靠尾鳍摆动； 骨骼具有海绵组织， 有效地降低了骨骼的密度2）呼吸系统：须鲸类有一对呼吸孔， 齿鲸类有一个呼吸孔， 可使其在水面直接换气3）生殖系统：雌性子宫双角，雄性阴茎平时缩入体腔中， 睾丸在腹腔中，有利于减少游泳时的阻力4）感官：视觉与嗅觉均不发达， 但听觉敏锐， 可借助自身发出的超声波来捕捉猎物（回声定位）5）哺乳：鲸的乳头深深的凹陷在表皮肌肉和身体肌肉之中，使幼鲸在吸食乳汁时不至于喝到海水6）水盐调节：鲸类由于终生生活在盐浓度很高的海水中，其饮水方式及排泄的变化是很深刻的 鲸是肉食动物， 吃鱼和某些大的无脊椎动物及海洋浮游生物吃鱼的动物所得到的盐浓度较低(不到 1﹪)。
蓝鲸（Balaenoptera musculus）吃浮游的甲壳动物， 这些甲壳动物的盐含量很高，假若偶尔随食物吃下海水， 更加重盐的负荷 哺乳动物没有爬行类和鸟类的泌盐腺那样的排盐器官，但鲸可产生比海水浓的尿 据报导，鲸尿中 Cl 的最高浓度为 820毫摩尔／升，而海水的只是555毫摩尔／升 鲸即使吃了盐含量很高的食物，甚至喝下海水时， 也不会有排出这些盐的困难7）鲸类的新生仔与其他哺乳动物相比较大，大多数须鲸新生仔的体长约为母鲸体长的 29%，齿鲸类约为 40~48%新生仔具有游泳能力，出生后生长迅速，这大大提高了幼崽存活的可能性除了这些身体结构的特征外， 鲸类的生活习性相比陆生哺乳动物也有了较大变化其终生都在水中生活， 食性复杂，但绝大多数为食肉动物 例如，抹香鲸（ Physeter catodon ）在捕食猎物时，能做很深，很长时间的潜水，可以下潜到 1000m以下、最深 3000m的深海，捕食大王乌贼虎鲸具有较强的社会性，往往营家族式生活， 捕食时也是团队合作， 具有非常高的捕食成功率由以上的变化可以看出， 鲸类为了适应水生生活， 身体结构产生了巨大的变化， 由四足动物渐渐变得和鱼类体形接近。
但是， 在鲸类进化的过程中，由于之前已经适应了陆生生活， 之前退化掉的器官已经无法不能再重新发生了，所以虽然鲸类的外形重新变为流线型，适于游泳， 但是仍然存在很多限制性的因素与硬骨鱼类相比，鲸类缺少适合在水中呼吸的腮，因此，绝大多数的鲸类都不敢在冰层深处活动，否则可能导致窒息；当小鲸出生之后，母鲸会立刻将其推至水面换气尽管鲸类是由陆生哺乳动物进化而来的，但相比鱼类，其在水中的行动能力却丝毫不逊色 与软骨鱼的代表性动物大白鲨 （Carcharodon carcharias）相比，虎鲸的循环系统为完全双循环，心脏结构复杂且占身体比例较大，而大白鲨的心脏仅由静脉窦、 一心房、 一心室和动脉圆锥组成； 大白鲨的神经系统也并不完善；虎鲸为社会性动物，通常结成40头以下的小群，但也观察到达到 100头的群（ Mikhalev et al . ,1981 ）, 捕食的效率更高鲸类的进化同样是一个漫长的历史动物的进化往往与食物有关 在始新纪的大部分时间里， 特提斯海从西班牙延伸至印度尼西亚，其浅水中有大量鱼类和其他食物，为哺乳动物提供了一个新的生态环境 大约在 4500~5000万年前，被称为“第一代鲸鱼”的巴基鲸(Pakicetus inachus )开始显示出向现代鲸鱼的进化， 例如，虽然其以陆地为基础， 但是其内耳结构却和现生鲸类极为相似；后来，巴基鲸进化为陆行鲸(Ambulocetus natans )，再继续进化为原鲸(Rodhoucetus )，龙王鲸(Basilosauridea )，最后进化为现生的鲸类。
在这个漫长的进化历程中， 出于对水生生活的适应， 鲸的祖先产生了与鱼类的趋同进化，变成了今天的鲸类参考文献1） 《动物生物学》 （第二版），许崇任，程红主编，高等教育出版社2） 《人体及动物生理学》(第三版 )，王玢，左明雪主编，高等教育出版社3） 《中国动物志》兽纲，第九卷，科学出版社4） 《新科学家》。