海水溫度制約了海洋鱷目動(dòng)物的進(jìn)化

鐵文霖

英法兩國(guó)的一項(xiàng)新研究表明，鱷魚(yú)的祖先曾經(jīng)生活在大海里，它們?cè)诤Ｑ罄锒冗^(guò)了地球氣候史上的溫暖時(shí)期，后又在寒冷期內(nèi)滅絕。這項(xiàng)研究把海洋鱷目動(dòng)物的種類(lèi)多樣性和1.4億多年間的海水溫度變化聯(lián)系了起來(lái)。

這項(xiàng)研究由杰里米·馬丁博士負(fù)責(zé)。他以前在英國(guó)布里斯托爾大學(xué)工作，現(xiàn)就職于法國(guó)里昂大學(xué)。

今天我們所見(jiàn)的鱷魚(yú)均為冷血?jiǎng)游?，它們大都生活在淡水里。但值得注意的是，灣鱷和美洲鱷是兩個(gè)例外，它們偶然冒險(xiǎn)游進(jìn)了大海。由于鱷魚(yú)生活在熱帶的氣候環(huán)境中，所以，當(dāng)人們發(fā)現(xiàn)鱷魚(yú)化石的時(shí)候，常常會(huì)把它們看作氣候的標(biāo)志，表明當(dāng)時(shí)它們所處之地氣候溫暖。

目前世界上僅存23種鱷魚(yú)，而在古代，鱷魚(yú)有數(shù)百種。在過(guò)去的2億年里，一些大的鱷魚(yú)種群曾經(jīng)先后四次入海，但又四次遭遇滅頂之災(zāi)。它們?yōu)槭裁匆獙掖芜w移，又為什么會(huì)以全體滅絕而告終，這都是謎。這項(xiàng)新的研究表明，鱷魚(yú)的祖先曾經(jīng)一次又一次地到大海中定居，而且每次移居都發(fā)生在地球氣候變暖的時(shí)候。

這份報(bào)告的第一作者杰里米·馬丁博士稱(chēng)：“我們認(rèn)為，在鱷魚(yú)的進(jìn)化過(guò)程中，發(fā)生的這些大事可能是由不同原因引起的，但其移居的過(guò)程和這些種群的最終命運(yùn)卻似乎如出一轍。”

馬丁博士和一個(gè)研究小組一起工作，該研究小組由古生物學(xué)家和地質(zhì)化學(xué)家組成，他們分別來(lái)自里昂大學(xué)和布里斯托爾大學(xué)。他們對(duì)2億年間海水鱷品種數(shù)量的變化和海水溫度升降曲線進(jìn)行了對(duì)比。這種溫度曲線是用同位素溫度儀畫(huà)的，科學(xué)家大量運(yùn)用這種曲線來(lái)重現(xiàn)過(guò)去的自然環(huán)境。在這次的研究中，人們利用海洋魚(yú)類(lèi)化石殘?。ü穷^、牙齒和鱗片）中所含的氧同位素來(lái)繪制曲線。

論文的合著者克里斯多夫·雷居葉解釋道：“按照這種方法，人們就有可能通過(guò)一個(gè)方程來(lái)計(jì)算這些魚(yú)所生活的那片水域的水溫，而這一方程把化石殘骸中的同位素成分和那些海魚(yú)骨骼的礦化溫度聯(lián)系了起來(lái)。這樣，根據(jù)魚(yú)類(lèi)骨骼成分計(jì)算出的海水溫度就與海水鱷的生存溫度對(duì)應(yīng)起來(lái)了。”

研究結(jié)果表明，1.8億年前，在鱷魚(yú)向大海進(jìn)軍的同時(shí)，海洋正在變暖。2500萬(wàn)年后，這些最早出現(xiàn)的海水鱷在全球變冷的過(guò)程中消失殆盡。接著又出現(xiàn)了另一種鱷魚(yú)，它們?cè)诘厍蛟僖淮巫兣倪^(guò)程中遷移到了大海里。

因此，海水鱷的進(jìn)化與它們所處環(huán)境的溫度密切相關(guān)，它們的進(jìn)化受到環(huán)境溫度的制約。同時(shí)，它們受環(huán)境溫度所迫，只能以特定的方式生活，這跟現(xiàn)在的鱷魚(yú)是一樣的。

不過(guò)，有一種鱷魚(yú)，它們的進(jìn)化似乎偏離了這一方向，那就是metriorhynchoids，它們生活在侏羅紀(jì)。這種鱷魚(yú)與另一種海水鱷teleosaurids不同，它們熬過(guò)了白堊紀(jì)早期的寒冷歲月。但僅僅在數(shù)百萬(wàn)年之后，metriorhynchoids就全部滅絕了，這一點(diǎn)讓人十分驚訝。這個(gè)異常現(xiàn)象無(wú)疑會(huì)成為新研究的立足點(diǎn)，人們尤其要研究這類(lèi)生物是如何適應(yīng)深海中的生活的。

麥克·班頓教授現(xiàn)就職于布里斯托爾大學(xué)，他也是這份研究報(bào)告的合著者。他說(shuō)：“這項(xiàng)研究闡明了氣候變化對(duì)動(dòng)物的生物多樣性演變的影響，表明地球歷史上的全球變暖期為鱷目動(dòng)物提供了在新環(huán)境中繁衍生息的絕好機(jī)會(huì)?！?