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有蹄类

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有蹄类
化石时期:古新世至今
平原斑马奇蹄目)与高角羚偶蹄目),2010年摄于博茨瓦纳乔贝国家公园
科学分类 编辑
界: 动物界 Animalia
门: 脊索动物门 Chordata
纲: 哺乳纲 Mammalia
高目: 北方真兽高目 Boreoeutheria
总目: 劳亚兽总目 Laurasiatheria
演化支 有阴囊类 Scrotifera
大目: 猛兽有蹄大目 Ferungulata
演化支 泛真有蹄类 Pan-Euungulata
上目: 真有蹄上目 Euungulata
Waddell et al., 2001[1]
下属类群
异名
  • Cetungulata
    Irwin and Wilson, 1993[3]

有蹄类有蹄动物哺乳动物的一大类群,隶属劳亚兽总目之下的真有蹄上目学名:Euungulata),包含奇蹄目偶蹄目以及多个史前类群。陆生有蹄类的趾尖包覆有鞘状角质蹄甲,许多种类仅以蹄甲接触地面支撑身体。

长鼻目海牛目蹄兔目曾被认为是有蹄类的下属或近缘类群,但遗传学研究证实,这几类动物属于大西洋兽高目下的非洲兽总目,与有蹄类的亲缘关系相当疏远。因此,以奇蹄目和偶蹄目为代表的有蹄类被称作“真有蹄类[4],而长鼻目、海牛目及蹄兔目则合称为“准有蹄类”或“近蹄类”。

系统发生

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奇蹄目偶蹄目为有蹄类的主要支系,二者最先于古新世晚期至始新世早期(即约5400万年前)出现,在多个大洲迅速分化出大量物种平行演化

尽管鲸豚类动物并无有蹄类最普遍的形态特征,但研究显示牠们由早期的偶蹄目演化而来,因此偶蹄目也常被表述为“鲸偶蹄目”(学名:Cetartiodactyla),以显示偶蹄类与鲸类的同源关系。

蹄兔目海牛目长鼻目合称近蹄类管齿目象鼩目曾被认为属于有蹄类,并有牙齿与基因证据支持,但现已和近蹄类合称为假有蹄类,因为基因研究显示牠们并非奇蹄目和偶蹄目的近缘类群,而是与非洲鼩目较为亲近。假有蹄类与非洲鼩目共同组成非洲兽总目

有蹄类的化石纪录中爪兽目踝节目及多种南美洲与古近纪的分支。除蹄甲外,大部分有蹄类都发展出缩小的犬齿丘状齿形的臼齿及粗短的距骨。其他特征是下前肢的融合。有蹄类的桡骨尺骨是沿前肢融合的。这是现今大部分有蹄类的特征,而早期的有蹄类并无这种独有的特征。[5]这样的融合可以防止有蹄类从前肢倒下。陆生有蹄类为植食性杂食性,而鲸豚类为肉食性,甚至是掠食者

有蹄类和其他哺乳动物之间的关系一直存在争议,解剖学遗传学研究给出了相互矛盾的结果。分子遗传学研究显示,有蹄类的近缘类群为猛兽类(包含食肉目鳞甲目等)而非近蹄类。一些学者基于分子及 DNA 分析将假有蹄类与非洲鼩目组合为非洲兽总目,这显示牠们与其他有蹄类的关系较远。

南美洲已灭绝的有蹄类(午蹄类)是于古新世中至晚期因南美洲的孤立而出现,早期的研究观点认为午蹄类和非洲兽总目的关系最近。然而近年的系统发生学蛋白质组研究显示午蹄类和奇蹄目互为姐妹群

至于其他有蹄类的位置则不明。重脚目索齿兽目及其他相关类群都被认为是近蹄类(包括其他非洲兽总目)的近缘类群,踝节目故此不再被认为是全部有蹄动物的祖先。

现代有蹄类动物的演化树如下:

真有蹄类
奇蹄目
马形亚目

马科

角形亚目

貘科

犀科

偶蹄目
胼足亚目

骆驼科

全撰类
猪亚目

西貒科

猪科

鲸反刍类
鲸河马形亚目

河马科

鲸下目
须鲸小目

露脊鲸科

小露脊鲸科

灰鲸科

鳁鲸科

齿鲸小目

小抹香鲸科

抹香鲸科

恒河豚科

喙鲸科

白𬶨豚科

拉河豚科

亚河豚科

海豚科

一角鲸科

鼠海豚科

反刍亚目

鼷鹿科

叉角羚科

长颈鹿科

鹿科

麝科

牛科

繁殖

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婚配制度

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在有蹄类中最常见的婚配制度一雄多雌制[6]。这种制度允许最强壮的雄性通过竞争获得更多交配机会,从而确保其基因得以传递,但是这也给雄性带来了更大的竞争压力[7]。有蹄类的一雄多雌制还可分为四种情况[8]

  • 保卫资源:雄性通过控制对雌性至关重要的资源来获得交配机会[9]。例如雄性马鹿会通过保卫交配场地来确保与更多雌性交配[10]
  • 保卫雌性:雄性通过直接控制雌性组成后宫,驱赶其他雄性个体[9]。在麋鹿中,优势雄性会在发情季节占有雌性,并驱赶靠近的雄性[11]
  • 雄性优势或求偶场:雄性在无法垄断资源的情况下,会集中在求偶场内展示求偶行为,优势雄性占据中心位置,而雌性会前来交配后离开[9]。这种行为在藏羚中较为常见[12]
  • 争夺竞争:雄性积极寻找发情雌性以获得交配机会[13]。雄性白尾鹿会找到发情雌性并短暂守护,随后再寻找下一只雌性[14]

不同种群的婚配制度会因环境因素的变化而发生差异,甚至同一种群中也可能存在多种婚配形式[6]种群密度栖息地和捕食压力等都是影响婚配制度的关键因素[15][16]

繁殖策略

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有蹄类的繁殖策略受到觅食生态、体型以及栖息地结构等多种因素的影响[8]Jarman-Bell原理指出[17],体型较大的有蹄类可以通过采食低质量食物维持生命,而小型有蹄类则需要高质量食物以维持高代谢率[18]。此外,捕食者压力和栖息地结构也影响它们的集群规模和行为决策[8]

有蹄类动物在繁殖过程中常常面临幼仔数量与个体大小之间的权衡[8]。部分物种如非洲水牛每次产下体型较大的单一幼仔[19],这种幼仔生长速度较慢但存活率较高[20][21];而另一类物种如则会产下数只体型较小的幼仔,这类幼仔生长速度快,断奶时间较短[19][22]

某些物种,如西方狍,存在胚胎滞育现象,胚胎在交配后需经过一段时间才会着床,以确保幼仔在最适合的季节出生[8][23]。这种机制被认为是雌性调节繁殖时间的策略,能够提高幼仔的存活率[23]

育幼行为

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有蹄类的育幼行为以雌性为主,雄性通常不参与[24]。雌性通过哺乳提供能量,以保证幼仔的生长发育[25]。哺乳行为在幼仔出生后初期最为频繁[26],随着幼仔的成长,哺乳频率逐渐减少,直到断奶[25]。此外,育幼期的雌性会采取反捕食策略以保护幼仔,避免其被天敌捕食[8]

环境影响

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生活在温带寒带的有蹄类物种在进化过程中形成了季节性繁殖的特征[27]。光周期作为动物预测未来环境变化的信号,是影响季节性繁殖的重要因素[28]。实验显示,控制光周期可以改变动物的繁殖季节,如母羊的繁殖活动会随着光周期的调整发生变化[29]。大多数有蹄类,如鹿山羊绵羊,属于短日照繁殖动物,它们通常在白昼变短时进入繁殖期[30]

参考文献

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  1. ^ Waddell, PJ; Kishino, H; Ota, R. A phylogenetic foundation for comparative mammalian genomics.. Genome informatics. International Conference on Genome Informatics. 2001, 12: 141–54. PMID 11791233. 
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外部链接

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