鯨目(學名:Cetacea)是哺乳綱下設的一個傳統(tǒng)分類單元,包含現(xiàn)存約90種體態(tài)似魚、皮膚裸露的水生哺乳動物和它們已滅絕的早期親族,統(tǒng)稱鯨類或鯨豚類,習慣上體型大者稱鯨,小者稱豚。大部分棲息于淺海,少數(shù)幾種棲息于淡水。
鯨類的形體構造和生活習性明顯異于任何哺乳類,故長期單列為一目。其祖先和演化史一度存有爭議,但隨著相關研究不斷進展,現(xiàn)已充分證實鯨類由5000萬年前的陸生偶蹄目入水后演化而成。DNA測序顯示鯨類與河馬互為姐妹群,二者構成的分支又與反芻亞目互為姐妹群。為避免偶蹄目成為并系群(即缺少部分演化支),現(xiàn)行分類將鯨目歸入偶蹄目,降級為鯨下目。
為適應水下環(huán)境,鯨類的前肢進化為鰭,后肢退化,并生出水平的尾鰭。鼻孔移生至頭頂,須每隔一段時間將鼻孔露出水面置換氧氣。無耳廓,但聽力極佳。鯨類的兩大支系——須鯨和齒鯨,在3400萬年前分化。須鯨現(xiàn)存約15種,口內(nèi)無齒,上頜有簾幕般的角質鯨須,濾食磷蝦、小魚等;普遍體型巨大,是世界上最大的一類動物。齒鯨現(xiàn)存約75種,口中多有利齒,捕食魚類、頭足類等;總體上體型較須鯨小,且不同種類間差距較大;擁有發(fā)達的聲吶系統(tǒng),活動時主要依靠回聲定位功能;部分種類智商極高,甚至具備復雜的情感。
鯨類每胎僅產(chǎn)1崽,生長期長,在人類侵害下1/4的種類瀕臨滅絕。盡管國際捕鯨委員會自20世紀80年代起規(guī)定禁止商業(yè)捕鯨,但冰島、挪威、俄羅斯、日本等國仍在大量獵殺鯨類。
鯨目由 18世紀法國動物學家馬蒂蘭·雅克·布里松在 1762年命名。“Cetacea”來自拉丁文 cetus,意為“鯨”,詞源為古希臘文κ?το?,意為“巨大的魚”。
在證實鯨目演化自偶蹄目后,其分類層級降為下目,但學名未變。
分子系統(tǒng)學研究表明,鯨目起源于偶蹄目,與河馬為姐妹群,因此未包含鯨類的偶蹄目是并系群(即部分演化支被歸入其他類群)。現(xiàn)行分類多將偶蹄目和鯨目合并為單系的鯨偶蹄目,但一般仍使用偶蹄目的稱法。
鯨與河馬的最近共同祖先,是 6000萬年前由反芻動物分化出的半水生雜食動物,其中一支在 5400萬年前的始新世從南亞等地入水生活,逐漸演化為完全水生的鯨類,并擴散至全球各大海域,部分種類還進入內(nèi)陸河流及湖泊。在物種進化史上,一切脊椎動物均由 3億年前海洋中的魚類演化而來,鯨類祖先在離開海洋 2.5億年后重返海洋,被稱作“二次入水”,是進化史上一次罕見的重大轉折事件。
鯨類在生理及結構上都發(fā)生了顯著的改變以適應水中生活,例如具有增厚的皮下脂肪層(鯨油),長時間潛水及回聲定位的能力,同時具有強大的肌肉系統(tǒng)支持水中運動等。
最早出現(xiàn)的鯨類為原鯨科,生活在 5000萬年前,化石分布在亞洲、非洲及北美??茖W家對于在現(xiàn)今巴基斯坦發(fā)現(xiàn)的巴基鯨了解較多,這個生活在約 5300萬年前的生物化石,頭部鼻孔已移向后方,具有狹長腦室,且仍具有后肢。
較先進的古鯨,是曾經(jīng)被認定為爬行動物的械齒鯨科,該科大約存活在 3800-4500萬年前,類似的化石也廣泛的在新西蘭甚至南極被發(fā)現(xiàn)。這顯示古鯨在 4000萬年前便已擴散到南半球。
較先進的古鯨中另一分支,是至少包含有 6種動物的硬齒鯨亞科,它們有較窄小的上顎,可能為濾食性;或是像現(xiàn)生大多齒鯨般,能藉此構造迅速夾住魚、烏賊及鳥。
經(jīng)歷漫長的演化過程后,古鯨的各個支系在漸新世逐漸滅絕,僅有兩個分支繁衍至今,即須鯨和齒鯨。
現(xiàn)代鯨類分為須鯨小目和齒鯨小目,都演化自古鯨小目,在 3400萬年前的漸新世初期便已分化。古鯨小目實際上是個并系群,包含了已滅絕的古代鯨類的最近共同祖先,但未包含其最近共同祖先的所有后代(即現(xiàn)代鯨類)。
須鯨小目種類較少,現(xiàn)存約 15種,分屬 4科:露脊鯨科、新須鯨科(或小露脊鯨科)、須鯨科、灰鯨科。須鯨口內(nèi)無齒,上頜長有簾幕般的角質鯨須,濾食磷蝦、頭足類等。體積龐大,體長至少 6米。須鯨有兩個鼻孔,換氣時可以噴出兩股水柱。
齒鯨小目種類繁多,現(xiàn)存約 75種,分屬 9科:抹香鯨科、小抹香鯨科(侏儒抹香鯨科)、恒河豚科(淡水豚科)、喙鯨科(劍吻鯨科)、亞河豚科、拉河豚科、海豚科、鼠海豚科、獨角鯨科(一角鯨科),另有 1個單型的白鱀豚科,被認為已于 21世紀初功能性滅絕。齒鯨口內(nèi)無須,但有牙齒,多呈圓錐狀,主要以烏賊、魚類為食。鼻孔只有一個。體型差異較大,從 1米長的侏海豚到 18米長的抹香鯨不等,通常雄性大于雌性。
鯨類為現(xiàn)代哺乳動物中最適應水中生活者,在從陸生向水生轉變的歷程中,演化出近似魚類的外形,同時體毛退化(一些鯨類的初生幼體的吻部仍有少量剛毛,大部分種類在成長中褪去,小部分種類保留終身),汗腺和皮脂腺也隨著鯨類最終完全水生而退化。
鯨類身軀肥圓,略呈桶狀,側看呈流線形。多數(shù)種類頸椎愈合,頭與身體直接相連,無法在身體不動的情況下扭轉頭部。前肢特化為鰭狀肢,內(nèi)部仍有趾骨殘留。后肢完全退化,僅存 1對小骨片。軀干后部為尾柄,尾末左右兩端擴展形成水平的尾鰭,可上下?lián)u擺,推動身體前進。多數(shù)鯨類長有背鰭,立于脊背后方或背中央。眼小,無瞬膜和淚腺,視力較差。無耳廓,僅有微小的耳孔,但在水中和空氣中均有良好的聽力。外鼻孔位于頭頂,俗稱噴氣孔。用肺呼吸,肺左右各 1葉。胃分 3室。除淡水豚外的鯨類都有 1層豐厚的脂肪,借此保溫、減少身體比重和增加浮力,有助于游泳和出水換氣。氣管和食管完全分離,因而不能用嘴呼吸。
須鯨口內(nèi)無齒,上頜兩側各有 150-400縷角質鯨須;鯨須的顏色、數(shù)目和形狀因種而異,是分類的重要依據(jù);它們利用鯨須在海水中濾食磷蝦、小魚、頭足類和貝類,食物直接吞入腹中,不加以咀嚼。須鯨是世界上體型最大的一類動物,且雌性大于雄性。須鯨中最小的小露脊鯨體長也超過 5米,而最大的藍鯨更是史上最大的動物,可達 33米長、近 200噸重。須鯨頭部極大,如露脊鯨科的頭可達體長的 1/3,最多可占體重的 40%;頭頂偏后處有一對(兩個)外鼻孔;僅有 1-2對肋骨與小型胸骨相連,無鎖骨;鰭肢一般 4趾;所有須鯨均有盲腸。須鯨通常喜歡溫度較低且食物豐足的海水,會游到赤道附近產(chǎn)下后代,在此過程中可數(shù)月不進食,以其脂肪儲備為能量來源。
齒鯨有各種形狀的牙齒,如圓錐形(海豚科及抹香鯨)、鏟形(鼠海豚科)、釘形(白鯨)、長矛形(獨角鯨)等;雌喙鯨的牙齒隱于牙齦內(nèi),大部分雄喙鯨只有 2顆短牙;雄獨角鯨和 15%的雌獨角鯨有突出嘴外的 1-2顆長牙,構成牙齒的百萬個細胞能感測水溫、壓強及鹽度。齒鯨捕食魚類、頭足類、甲殼類等,和須鯨一樣不會咀嚼食物;某些齒鯨(如虎鯨)會捕食哺乳動物,獵物包括鰭足類和其他鯨類。齒鯨的體型差異較大,從 1米長的侏海豚到 18米長的抹香鯨不等,多數(shù)種類雄性大于雌性。許多齒鯨為兩性異形,外貌因性別而有很大不同,可能是為了便于雄性求偶或彰顯攻擊性而形成的。齒鯨的頭頂偏后處有單個外鼻孔(抹香鯨的外鼻孔位于頭部左前方);鰭肢一般 5趾;擁有相當發(fā)達的聲吶系統(tǒng),并可用額隆(頭頂前方的脂肪組織)進行回聲定位。它們的聽覺十分敏銳,甚至有些失明的齒鯨可以只靠聽覺存活。除恒河豚外的所有齒鯨均無盲腸。部分齒鯨極善潛水,如抹香鯨與柯氏喙鯨可下潛至 2000多米深的海域,憋氣一兩個小時。
鯨魚用肺呼吸,每隔4個小時就會游到海面上呼吸,是溫血動物,體溫大約為37℃,心跳每分鐘只有10次、。其幼崽由哺乳喂養(yǎng),還有少許毛發(fā)。一些種類可以潛到極深的深度,它們往往擁有厚重的脂肪層,或叫作鯨脂,能在冰冷的水中保持溫暖。
鯨的體形是梭狀的。它的前肢形成鰭,后肢完全退化,尾巴變成尾鰭,可以上下擺動,是游泳的主要器官。有些種類還有背鰭,用來平衡身體。肋骨有10~20對,胃分四個室,腎臟多為瘤狀。
特別值得矚目的是藍鯨。它是世界上現(xiàn)存的最大動物,體長可達30米,重達180噸。
鯨魚壽命一般為 40-90年,因物種而異。
鯨類擁有敏銳的聲吶系統(tǒng),能利用回聲定位功能,發(fā)出聲波信號覓食和通訊,人類發(fā)明的聲吶就是通過鯨和海豚的聲吶原理發(fā)明的。鯨類依靠敏銳的聽覺在水下生存,但須鯨和齒鯨在聽覺能力上卻展現(xiàn)出巨大的差別。須鯨能接收到頻率低到人類難以察覺的次聲波,這使得它們可以遠距離溝通,而齒鯨的情況正好相反,它依賴超聲波,這種聲波的頻率太高以至于人類無法聽到。發(fā)表在 2017年 6月《當代生物學》雜志的報告稱,研究人員從滅絕的早期鯨類化石中找到了證據(jù),證明鯨類聽覺能力上的差異是進化為完全水生動物后才出現(xiàn)的;水陸兩棲的史前鯨類的聽覺系統(tǒng),與它們的陸地近親更為相似,甚至是豬、河馬、駱駝等動物。
鯨對聲吶的使用頻率比海豚的低得多,作用距離也遠得多。海豚聲吶的靈敏度很高,能發(fā)現(xiàn)幾米以外直徑 0.2 mm的金屬絲和直徑 1 mm的尼龍繩,能區(qū)別開只相差 200 ps的兩個信號,能發(fā)現(xiàn)幾百米外的魚群,能遮住眼睛在插滿竹竿的水池子中靈活迅速地穿行而不會碰到竹竿;海豚聲吶的“目標識別”能力很強,不但能識別不同的魚類,區(qū)分開黃銅、鋁、電木、塑料等不同的物質材料,還能區(qū)分開自己發(fā)聲的回波和人們錄下它的聲音而重放的聲波;海豚聲吶的抗干擾能力也是驚人的,如果有噪聲干擾,它會提高叫聲的強度蓋過噪聲,以使自己的判斷不受影響。海豚聲吶還具有感情表達能力,已經(jīng)證實海豚是一種有“語言”的動物,同類之間正是通過聲吶系統(tǒng)“交談”,它們的聲吶系統(tǒng)分工明確,有為定位用的,有為通訊用的,有為報警用的,并有通過調頻來調制位相的特殊功能。
終身在極度黑暗的大洋深處生活的動物不得不采用聲吶等各種手段來搜尋獵物和防避攻擊,它們的聲吶性能是人類現(xiàn)代技術所遠不能及的。解開這些動物的聲吶之謎,一直是現(xiàn)代聲吶技術的重要研究課題。
由于環(huán)境惡化和人類的大量捕殺,鯨類特別是一些大型成員由于經(jīng)濟價值高而受到廣泛捕獵,許多鯨類已瀕臨滅絕。
國際捕鯨委員會是一個負責管理捕鯨和鯨類保護的國際性組織。在商業(yè)捕鯨導致鯨數(shù)量銳減后,國際捕鯨委員會決定采取行動保護鯨類。其中包括 1986年生效的《禁止捕鯨公約》,分別于 1979年和 1994年建立了印度洋鯨類保護區(qū)和南大洋鯨類保護區(qū)。然而從 1986年以來,因為日本、挪威等一些國家利用了IWC決議的漏洞,打著“科學捕鯨”的旗號每年捕殺了至少 25000頭鯨或海豚。
捕鯨的國家還有挪威、冰島和日本,以及西伯利亞、阿拉斯加、印度尼西亞、加勒比群島和北加拿大的一些土著部落。