張唯誠(chéng)
大約2.52億年前,地球發(fā)生了一次規(guī)??涨暗幕鹕絿姲l(fā)事件,導(dǎo)致了地球生物的大滅絕。那次滅絕幾乎毀滅了整個(gè)古生代生物群:陸地上的森林幾近毀滅,昆蟲遭到沉重打擊,巨型昆蟲全部滅絕,海洋中96%的無脊椎動(dòng)物消失了。隨著如此多的海洋物種從大海中消失,一些陸生動(dòng)物開始嘗試“水生”生活,它們中的一些確實(shí)成功了,有的進(jìn)化成了魚龍。再后來,另一些陸生爬行動(dòng)物也紛紛效仿,它們的后代相繼進(jìn)化成了蛇頸龍、上龍和滄龍。
深海魚龍
幾百年來,人們不斷發(fā)現(xiàn)這些動(dòng)物的化石。在這些生活于海洋的爬行動(dòng)物中,魚龍是最早出現(xiàn)的物種。截至目前,古生物學(xué)家已經(jīng)發(fā)現(xiàn)并且命名了100多種不同的魚龍,它們生活的時(shí)代大約在距今2.48億年至9500萬年前。它們的化石在世界范圍內(nèi)都有發(fā)現(xiàn),有些不超過80厘米長(zhǎng),而另一些則長(zhǎng)達(dá)22米;有些身體呈流線形,很像今天的海豚,而另一些則更像蜥蜴。
有些魚龍生活在靠近大陸的海域,而另一些則顯然遠(yuǎn)離了大陸,進(jìn)入到了遼闊的大洋中。古生物學(xué)家甚至認(rèn)為一些魚龍會(huì)潛入深海尋找食物,就像今天的抹香鯨一樣,證據(jù)之一就是大眼魚龍。一些科學(xué)家認(rèn)為,這些魚龍長(zhǎng)著大眼睛是為了能在黑暗的海洋里收集更多的光線,以便發(fā)現(xiàn)隱藏在深水中的生物。
魚龍的顏色是怎樣的?這也是人們一直在爭(zhēng)論的問題,最新的研究有望結(jié)束這種爭(zhēng)論,因?yàn)榭茖W(xué)家們得到了新出土的保存完好的魚龍化石。這些魚龍生活的年代大約在1.9億~1.96億年間。一般情況下,魚龍化石只會(huì)是骨頭和其他硬組織,但這些化石卻保留了一些軟組織,有可能是皮膚。人們發(fā)現(xiàn),在這些皮膚組織中存在著一種非常微小的滴狀結(jié)構(gòu),它們的長(zhǎng)度大約為500~800納米。瑞典蘭德大學(xué)的古脊椎動(dòng)物學(xué)家約翰·林德格倫說,在現(xiàn)代哺乳動(dòng)物和鳥類的羽毛和皮膚細(xì)胞中也有類似結(jié)構(gòu),作用是輸送色素細(xì)胞。魚龍化石中的滴狀結(jié)構(gòu)呈卵形,所以林德格倫認(rèn)為,魚龍可能是黑色或者是暗褐色的。在現(xiàn)代的動(dòng)物細(xì)胞中,黑色和暗褐色由卵形黑素體提供;而圓形或者球形,則通常提供紅色或者黃色。2014年,科學(xué)家將他們的發(fā)現(xiàn)發(fā)表在了《自然》雜志上。
對(duì)于深潛的動(dòng)物來說,深色的身體是一種很好的偽裝,有利于捕食獵物。今天的抹香鯨也是一種深潛動(dòng)物,它們?cè)谏钏胁妒尘扌蜑踬\,而它們的身體也是深色的。所以,林德格倫和他的同事們據(jù)此認(rèn)為,遠(yuǎn)古的魚龍也是深水中的捕獵者。
長(zhǎng)頸之謎
大約2.05億年前,大海中又出現(xiàn)了一種新的水生爬行動(dòng)物,科學(xué)家們稱這種動(dòng)物為蛇頸龍,意味著它們一般長(zhǎng)有很長(zhǎng)的頸。其中薄片龍(伊拉絲莫龍)堪稱最為古怪和極端的長(zhǎng)頸
蛇頸龍。隨著一塊被遺忘的骨骼化石的出現(xiàn),科學(xué)家拼出了薄片龍多達(dá)72塊的頸椎骨。相比之下,幾乎所有哺乳動(dòng)物,不論是人還是老鼠,包括長(zhǎng)頸鹿都僅僅擁有7塊頸椎骨。
科學(xué)家們根據(jù)化石推測(cè),這種薄片龍大約有13米長(zhǎng),光頸部就占了7米。它的頸部幾乎是僵硬的,只能做小角度的彎曲,因此科學(xué)家分析它是通過把長(zhǎng)長(zhǎng)的脖子伸進(jìn)魚群里捕食,而龐大的身軀留在遠(yuǎn)處,這樣不至于嚇跑魚群。同時(shí)它的長(zhǎng)脖子可能也起到轉(zhuǎn)舵的作用。但是,長(zhǎng)脖子也導(dǎo)致了薄片龍行動(dòng)緩慢,限制了薄片龍的攻擊及自衛(wèi)能力,使其不可能像自己的短頸蛇頸龍親戚一樣捕食大型的海洋生物,還有可能淪為體型遜于自己的滄龍的獵物。
超級(jí)掠食者
和蛇頸龍?jiān)隗w型上較為相似的是另一種水生爬行動(dòng)物——上龍,它們出現(xiàn)的時(shí)間和蛇頸龍相似,都有寬大流線形的身體,但脖子較短,頭較大,有很大的尖牙。它們只吃肉,是處于食物鏈最頂端的掠食動(dòng)物。
最大的上龍有多大?目前還沒有確定。科學(xué)家在英國(guó)發(fā)現(xiàn)了一個(gè)長(zhǎng)達(dá)3米的上龍下頜,人們據(jù)此推測(cè)這個(gè)上龍身長(zhǎng)為18米,體重大約有30噸,相比較而言,一只成年的暴龍也只有7噸。
大約9800萬年前,海洋中第四種龐大的水生爬行動(dòng)物出現(xiàn)了,它們就是滄龍。滄龍的化石最先出土于荷蘭默茲河附近,后來在各大洲都有發(fā)現(xiàn),說明它們的活動(dòng)遍及全球。
滄龍開始出現(xiàn)時(shí)很小,一種早期的種類只有1米長(zhǎng),但后來就不同了,最大的滄龍長(zhǎng)到17米長(zhǎng)。像上龍一樣,滄龍也是處在食物鏈頂端的掠食者,它們吃魚、烏賊、龜、蛇頸龍,甚至自己的同類。有科學(xué)家認(rèn)為,成年的滄龍也許是在陸地上繁衍后代的,就像它們遙遠(yuǎn)的陸棲祖先一樣。另一種可能是,它們進(jìn)入江河,逆流而上,這樣,它們產(chǎn)下的后代就可以躲過海洋中的捕食者了。
但另一些科學(xué)家卻持相反的觀點(diǎn),他們認(rèn)為,滄龍繁衍后代的場(chǎng)所是大海。滄龍的體型很適合于大海,它們的尾巴在陸地上很不方便,它們的骨盆并沒有連上脊柱,這使它們很難在陸地上支撐身體,離開了水便難以活動(dòng)自如。
尋找“龍”之先祖
由于魚龍、滄龍和其他海洋爬行類動(dòng)物都是從陸上生活的動(dòng)物進(jìn)化而成的,所以它們是要出水呼吸的,就像現(xiàn)在的鯨魚一樣。
但長(zhǎng)期以來,古生物學(xué)家并不知道這些海洋爬行動(dòng)物們的陸上祖先長(zhǎng)著怎樣的模樣,因?yàn)樵隰~龍以前,在化石記錄上存在著一個(gè)巨大的缺口,時(shí)間跨度達(dá)到了幾百萬年。然而,2011年,在我國(guó)華東地區(qū)科學(xué)家有了重要的發(fā)現(xiàn)——一種相對(duì)完整的魚龍化石。從出土的地點(diǎn)看,這種動(dòng)物不可能是陸生動(dòng)物,但從身體結(jié)構(gòu),如背椎數(shù)目、短吻等特征來看,又顯示它們與陸生動(dòng)物很接近。而且這種動(dòng)物表現(xiàn)出很多與其他魚龍不同的體貌特征,其中很多特征都是過渡性的。例如,前肢的骨頭都非常小,而且相互分離,這表明這種動(dòng)物的前肢是由軟骨組成的腳蹼,并不是前腿;后肢比一般陸生動(dòng)物小,它們可能是適于在水中劃動(dòng)的器官,所以這種動(dòng)物的前后肢都是用來推進(jìn)身體前進(jìn)的。然而,這種爬行動(dòng)物可能也能在陸地上活動(dòng),有點(diǎn)兒像今天的海豹和海獅。它們的嘴也特別短,且沒有牙齒,這與其他魚龍也是不一樣的。
科學(xué)家們將這種魚龍命名為柔腕短吻龍,它被認(rèn)為是現(xiàn)今發(fā)現(xiàn)的最接近于魚龍祖先的動(dòng)物。這種魚龍很小,可以說是迄今發(fā)現(xiàn)的最小的魚龍——只有40厘米長(zhǎng),重約2千克。魚龍到后來發(fā)展得很大,其中不乏十幾米長(zhǎng)的龐然大物,有的甚至達(dá)到了22米,成為迄今為止發(fā)現(xiàn)的最大的海棲爬行動(dòng)物??茖W(xué)家們相信,將來一定還會(huì)發(fā)現(xiàn)更早期的魚龍祖先化石。毫無疑問,這種化石的發(fā)現(xiàn)將幫助人們最終揭示這些遠(yuǎn)古海洋霸主的進(jìn)化之謎。
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