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为什么说爬行纲是个不科学的分类单位?

提起爬虫类,良多人想到的是冷血、步履迟缓和低智商。在常人眼里,爬虫类几乎是低等的代名词,它与我们哺乳动物的不同就如教科书中的界说一样了了。然而,公共对爬行纲的曲解和鄙夷其实是没有科学事理的,并且越来越多的专家意识到,爬行纲是个不科学的分类单元,本家儿张予以拔除。

加拉帕戈斯象龟

林奈分类法和系统分类法

生物分类法为博物学家林奈初创,他按照生物的分歧特征予以归类和分组,本意是为了便利辨别。后来分类专家们创设了分歧层级的分类单元,根基分类单元共有八个,从大到小依次是域—界—门—纲—目—科—属—种。在根基单元之前冠以“高”“总”“大”“上”,或者“亚”“下”“小”,用以暗示更大或更小的单元。

此刻,学术界的一致不雅点是,分类应反映出物种间的演化关系,表现出达尔文的配合祖先原则,这就是系统分类法。换言之,应该被划到统一分类单位是有配合祖先的生物,而不是外表相似的生物,只不外配合祖先较近的生物长相凡是也相似。

按照系统分类法,每一个分类单位都在系统发生树上代表一个演化支。对某一给定单位,若是包含且仅包含某一配合祖先及其所有儿女,就是单系群;若是包含某一配合祖先和它的部门儿女,未包含其全数儿女,就是并系群;但若是不包含比来的配合祖先,就是复系群。

图示单系群、并系群和复系群

良多学者认为一个天然的分类单位只能是单系群,拒绝一切并系群或复系群。近年来,跟着分类方式的不竭当作熟,曩昔公认的良多分类正在被大幅度改动,爬行纲恰是在这种形势下遭到了质疑。

经典爬虫类的规模

浩繁现生和史前动物被归入爬行纲,科学家按照颞颥孔的数目和位置,将爬行纲分为几个亚纲。颞颥孔是位于颅骨侧面、眼眶后方的孔,是品味肌附着的位置,也就是太阳穴。

缺弓类、双弓类和合弓类的“太阳穴”位置示意图

双孔亚纲(双弓类),颅骨每侧有上、下两个颞颥孔,包罗现存所有爬虫类以及史前的恐龙、翼龙。

无孔亚纲(缺弓类),没有颞颥孔,包罗最原始的爬行类——杯龙类、中龙类。龟鳖目一度被归于本亚纲,后来发现它是有颞颥孔的,只是退化了,是一种根本双弓类。

下孔亚纲(合弓类,单弓类),颅骨每侧只有一个颞颥孔,位于眶后骨下方,包罗盘龙类、兽孔类等,在恐龙时代之前很茂盛,此刻已经没有这样的动物了(它们去哪了呢?下文揭晓)。

鱼龙

此外还设立过一个调孔亚纲(阔弓类),每侧只有一个加大的上颞颥孔,下颞颥孔退化,包罗蛇颈龙、鱼类等史前海洋爬虫类。后来发现,该亚纲是不当作立的,阔弓特征只是对海生糊口的顺应。

爬虫类的系统演化关系

按照现代系统分类法,完美的分类单位必需是单系群。爬行纲冠群,即真爬虫类,包罗现存所有爬虫类的最晚配合祖先及其全数儿女。现存爬行纲都属双弓亚纲,其配合祖先呈现在古生代晚期,分两大演化支:本家儿龙下纲和鳞龙下纲。

龟鳖目、鳍龙目(蛇颈龙)和鱼龙目也是双弓类的支系,但演化位置尚无定论。这里只引用2015年最新DNA阐发的成果,蛇颈龙属于泛龟类,属于本家儿龙下纲的根本类群,而鱼龙是鳞龙下纲的根本类群。

爬行纲冠群的系统发生关系

鳞龙下纲包罗有鳞目(蛇和蜥蜴)、喙头蜥目,为今世最茂盛的爬行类。中生代晚期的海洋霸本家儿——沧龙也属于鳞龙类,沧龙现实上就是海生大蜥蜴。

本家儿龙下纲为爬行纲演化本家儿干,现存典型的是鳄鱼。在中生代很是茂盛,恐龙和翼龙都属于该下纲。恐龙是蜥臀目和鸟臀目(鸭嘴龙、剑龙和角龙等)的合称,蜥臀目又分蜥脚亚目(梁龙、腕龙和马门溪龙等)和兽脚亚目(异特龙、霸王龙和恐爪龙等)。尤其值得注重的是,鸟类都是小型兽脚类恐龙的直系后裔,是以也属于广义的双弓类,鸟类头上也确实有两对太阳穴。

综上,爬行纲冠群是涵盖鸟纲的。“现存爬行类+鸟类”组成一个单系群,而刨除鸟类后就只是个并系群。

霍夫曼沧龙,最大的沧龙

爬行纲总群,包罗地球上呈现过的具有爬行类特征的所有动物,它们的最晚配合祖先及其全数儿女。这个配合祖先可追溯到最原始的羊膜动物,也就是地球上第一个会下蛋的动物。

双弓类就是冠群——真爬行类。缺弓类在恐龙时代之前(三叠纪末)就已经全数灭尽了,此刻没有在世的儿女,我们称之为副爬行类。

合弓类是似哺乳的爬行类,它是哺乳动物的直系祖先。哺乳动物只有一对太阳穴,上、下颞颥孔合二为一且位于下位,这是合弓类的关头特征。从合弓类到哺乳类的演化一脉相承,我们也是广义的合弓类。

爬行纲总群的系统发生关系

综上,爬行纲总群=冠群/真爬行类+副爬行类+合弓类,而真爬包含鸟类,合弓类包含哺乳类,所以,经典爬虫类和鸟类、哺乳类一路组成了一个大的单系群——就是所有的羊膜动物(哺乳动物在胚胎发育初期也是有羊膜卵的,只是在子宫里孵化了,生出胎儿而不是下蛋)。

从系统发生角度看,传统意义上的爬行纲无论冠群仍是总群都是并系而非单系,是以爬行纲是个不科学、不天然的概念。这个概念最不科学之处在于错误表达了类群之间的亲疏,例如,鳄鱼现存比来的亲戚是鸟类,而非同属爬行纲的乌龟和蜥蜴。

爬行纲不存在配合特征

按照教科书的说法,爬行纲的配合特征有:①体表笼盖干燥的角质鳞、甲,②体温不恒定(冷血),③心脏有三腔(心室隔阂不完全),④肺呼吸,⑤有羊膜卵(卵壳坚硬),生殖发育解脱了水的限制。

湾鳄,现存最大的爬虫类

现实上,这些没有一个真的是爬行纲配合特征。肺呼吸、羊膜卵是爬行类和鸟类、哺乳类的共有特征。而有鳞甲、三腔心和冷血只是部门爬行类与鱼类或两栖类的共有特征,而恐龙和翼龙与鸟类一样是温血的和四腔心的,部门恐龙有羽毛,鳄鱼也是四腔心。

其他类群都有一眼能看出来,并且不会与其他动物混合的关头特征,如哺乳类的胎生和哺乳,两栖类的水陆两栖和反常发育,为什么爬行类不存在这样的特征?爬行纲的真正脸孔顿时就浮出水面了。现实上,传统上说的爬虫类,是指不是鸟类又不是哺乳类的所有羊膜动物,这是个典型的分类垃圾桶的概念。

霸王龙和三角龙

这个分类垃圾桶给我们带来了良多误导,最较着的莫过于对恐龙的熟悉。最初专家认为恐龙是冷血、步履拙笨的,来由就是恐龙属于爬虫类——不是鸟又不是兽的羊膜动物。然而恐龙与此刻的爬虫类完全分歧,鳄鱼和蜥蜴都是腿呈“八字”、肚皮贴地爬行的动物,而恐龙和鸟类、哺乳类一样,腿位于正下方,身体能立起来。

事实上,恐龙比同体型的哺乳动物步履更矫捷。霸王龙和三角龙体型比大象还大,但它们依然连结了弯曲的后腿,证实它们可以像羚羊一样奔驰,而大象的腿笔直,只能徐徐踱步,不克不及做任何跳跃。

近些年发现的良多小型兽脚类恐龙是有羽毛的,它们没有同党,不会飞,羽毛的本家儿要感化就是保暖了,它们和鸟类一样是温血的。下图是胡氏耀龙的回复复兴图,像极了原始鸟类,假如我们糊口在侏罗纪,还会认为属于爬行类的恐龙与鸟类之间的边界是不成超越的吗?

胡氏耀龙,最小的恐龙

科学家还发现,恐龙和翼龙都是有气囊布局的,证实它们和鸟类一样城市双重呼吸。这是一种极为高效的呼吸体例,每次呼气和吸气能吸两次氧。

是以,爬行纲的概念不是演化支,更像是个演化阶段。把恐龙、鳄鱼、龟鳖、蛇和蜥蜴等完全分歧的动物凑到一路,构成了个大杂烩的爬行纲,确实没有科学依据,应予以摒弃。

为什么还未进行批改?

早在1970年,古生物学家罗伯特·巴克就提出“奔驰和热血的恐龙”这一不雅点,鞭策人们对恐龙和爬行纲概念的熟悉发生革命性改变。不久后就有学者提出拔除爬行纲,将包罗鸟类的双弓类与缺弓类归并为蜥形纲,而包罗哺乳动物的合弓类就当作为合弓纲。

脊椎动物的系统发育图

学术界迟迟难以告竣一请安见,是因为系统分类法自己的缺陷。若是爬行纲烧毁,那同为并系群的两栖纲和鱼纲该如何处置呢?好在羊膜动物的祖先迷齿类两栖动物没有其他在世的儿女了,只考虑现活泼物,直接把迷齿类解除在两栖纲之外就可以了。这样,两栖纲仅指冠群,包罗今世两栖类的配合祖先以及其所有儿女(滑体亚纲)。

鱼类的处置就比力麻烦了,四足动物祖先肉鳍鱼仍有其他儿女在世,要精确描述它们的系统关系,就必需举高鱼类的分类品级。两栖、合弓、蜥形都是纲,四足动物就是上纲,而四足动物与肺鱼一路构成一个纲领,响应地与之并列的腔棘鱼也是纲领。肉鳍鱼就升格为总纲,辐鳍鱼(现存大都硬骨鱼)也当作为总纲,它们合在一路配合构成硬骨鱼高纲。分类层级已经完全不敷用了。

与之相反,鸟类和哺乳类的分类品级要被大大压低。鸟类是兽脚亚目标后裔,只能当作为一个科。经典分类系统中鸟类可是个现存20目、一万多种的大分类单位,这还不算史前的类群。

哈佩雕,所有鸟类都是恐龙的后裔

显然,按照系统分类法,分类单位级此外凹凸很大水平上取决于呈现时候迟早。早期呈现的,即使是已经没有在世儿女的鬼魂类群,或者仅存少量儿女的孓遗类群,单凭姐妹群的开枝散叶,就能水涨船高,当作为大分类单位。例如,现存肺鱼只有6种,腔棘鱼更是只剩下两种,但它们倒是上纲、纲领级单元。相反,鸟类有一万多种却只能是一个科。

而林奈分类法中的分类级别,原本是用来指示分类单位大小的,这是两者矛盾的处所。也许林奈的系统已经不克不及顺应科学成长的新形势,是以有学者本家儿张利用无级别分类系统,拔除科、目、纲等所有品级。

还有学者本家儿张,对复系群应果断取缔,但对并系群可以必然水平上保留。这样,本来所有的纲都可以继续利用了。对目以下的中、小分类单位,连结抱负的单系群相对轻易,但对纲以上的大单位就太难了。

提塔利克鱼,属于但愿螈类,四足动物祖先

系统分类法最大的短处,生怕是无法解决配合祖先的定种问题。好在我们很难找到直系祖先化石,发现的多是些旁支,这个问题临时没有给我们带来困扰。假若有一天我们真的找到了演化当作羊膜动物的那一群迷齿类,我们该如何确定它的分类呢?显然,因为它的儿女是所有羊膜动物,它至少得是个上纲,并且我们无法给它定种、属、科、目,它只是个上纲,在这里林奈的系统就完全解体了。

鉴于爬行纲的概念错误指示了恐龙、鸟类、鳄鱼和蜥蜴的亲缘关系,批改生怕是势在必行的了。但对于如何批改,专家尚未找到完美的解决方案,是以爬行纲这个不科学的概念就临时留在了我们的教科书中。

我们真的比爬虫类高档吗?

最后,我们不得不抚躬自问一下这个问题。恐龙可能同样是恒温动物,同样可以站立。我们大脑发财、牙齿品味效率高,而恐龙也有本身的优势,它的气囊系统和骨骼中空的布局使它长得更大,最大的蜥脚类恐龙体重是有史以来最大陆地哺乳动物的4倍以上。

中生代是本家儿龙类的时代

恐龙与哺乳动物几乎同时呈现,然而它却本家儿宰了地球1.4亿年,我们的祖先只能围着他的脚打转,假如没有6600万年前的那颗陨星,哺乳动物看不到接管宿世界的任何但愿。

按照达尔文今后的进化理论,所有生物都有一个配合祖先,大师的进化时候不异,形态、习性的分歧只是对分歧情况的顺应,又怎么会有低等、高档之分呢?

我们人类至今不外只有200万年的汗青,之后又能存活多久?若是有一天,宿世界末日降临,新的统治者会不会将人类和哺乳动物斥之为低等动物呢?我感觉,是时辰丢弃低等生物这种陈旧不雅念了。

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