在韓國泗川市自惠裡遺址,古生物學家發現,有些足跡可能是兩條腿走路的動物留下的。這些動物體型碩大,而且是鱷魚的親戚。
圖源:KYUNG SOO KIM, CHINJU NATIONAL UNIVERSITY OF EDUCATION, KYUNGNAM, SOUTH KOREA
撰文:TIM VERNIMMEN
1.1億年前的白堊紀時期,在韓國南部沿海地區,晉州市附近,有大片的湖泊。泥濘的岸邊生活著青蛙、蜥蜴、烏龜和恐龍,它們都在淤泥中留下了足跡。每當水位上升,一些足跡就會被沙子填滿,其中部分被保存下來。
今天,我們可以在這片被稱為「晉州組」的區域找到成千上萬的足跡,Martin Lockley說。他是科羅拉多大學丹佛分校的古生物學家,專門研究足跡等遺蹟化石,是一位遺蹟化石學家。Lockley和韓國的同事研究了晉州的足跡幾十年,多年來,他們一直被一些最大的足跡所困擾。
2019年,他們終於發現了這種生物留下的細節痕跡,研究結果發表於6月11日的《科學報告》。從這些痕跡中,他們可以了解動物的腳趾、腳底肉墊,甚至偶然留下的一小塊皮膚的情況。這些細節讓Lockley和同事們確信,足跡有可能是鱷形超目動物留下的——它們是鱷魚的親戚,體長超過2.7米。它們看上去不是普通的鱷魚,只留下了後足的痕跡,說明它們是兩足動物。
亞特蘭大埃默裡大學的遺蹟化石學家Anthony Martin沒有參與此次研究,他說:「(這些痕跡)看起來確實像大型鱷形超目動物留下的,應該說是用後腿在地面行走的動物留下的。這很奇怪。但話說回來,白堊紀就是一個古怪又奇妙的時代。」
Batrachopus grandis的重建圖。古生物學家認為,這是一種生活在1.1億年前的鱷形超目動物,在韓國晉州組留下了足跡。
圖源:ANTHONY ROMILIO, THE UNIVERSITY OF QUEENSLAND, BRISBANE, AUSTRALIA
白堊紀時期的神秘足跡
在這些足跡被發現前,這種動物留下的所有已知痕跡「保存狀況非常差」,Lockley說:「它們只是一些橢圓形的印記,長25至30釐米,寬10至12.7釐米。」
2012年,Lockley和同事推測,哈曼組附近發現的這些足跡可能是一隻大型翼龍留下的:這是一種會飛的爬行動物,與恐龍共同生活。當時,它也許正從淺水的地方走過,同時努力不讓翅膀沾到水。無論它是什麼,這種動物的步法,再加上缺少前肢留下的清晰足跡,意味著它是用兩條腿走路的,而其他痕跡表明,翼龍在地面通常是四條腿行走。
去年在晉州組發現的足跡為古生物學家帶來機會,他們可以更好地觀察這種動物的腳。「2019年11月,Martin Lockley來到這片遺址,我問他對這些足跡有什麼看法,」晉州國立師範大學的Kyung Soo Kim帶領團隊發現了足跡,他說:「Lockley立即表示,它們屬於Batrachopus,一種鱷形超目動物。當時我不太相信,因為想像不出雙足鱷的樣子。但後來,不鋒利的腳趾、肉墊和皮膚細節讓我信服。」
這種鱷魚與現在的動物截然不同。除了用兩條腿走路外,它留下的足跡非常狹窄,「它把一隻腳伸到另一隻腳前面」,不同於現代鱷魚,Lockley說。
雙足鱷的想法聽起來很詭異,但也不是前所未聞。之前的一些研究提出,三疊紀時期生活在北美洲的早期鱷形超目動物可能也是兩足動物。但考慮到這些早期鱷魚出現的時間間隔較長,再加上它們在韓國留下了大片足跡,古生物學家不確定,這段時間雙足鱷是否一直存在,只是化石記錄中有一段空白,或者動物們曾不止一次進化出兩條腿走路的能力。
因此研究人員認為,最近的這種雙足鱷是一種新的「遺蹟種」(僅根據足跡判斷),他們將之命名為「Batrachopus grandis」。
這是鱷魚的親戚Batrachopus grandis留下的保存完好的足跡。
圖源:KYUNG SOO KIM, CHINJU NATIONAL UNIVERSITY OF EDUCATION, KYUNGNAM, SOUTH KOREA
直立行走的鱷魚
如果1億年前,一些鱷形超目動物是兩足動物,那麼為什麼今天的鱷魚全都是四足爬行呢?Lockley認為,在白堊紀,對於一些物種而言,腿高一點是有益處的,就像很多食肉恐龍那樣。「地形非常平坦,很適合奔跑和狩獵。」
這些足跡還有一種解釋:動物們漂浮在湖面上,用腿推動自己前行。但Lockley認為,如果是這樣的話,它們就不會留下這麼好、這麼有規律的足跡。「沒有人把沼澤裡的水抽乾,看看鱷魚(在水下)留下的腳印是什麼樣,」他說:「但它們通常只是用腳趾蹬地,而不是用整隻腳踩著地。」
「我最先想到的是遊泳,」西科羅拉多大學的足跡專家Ryan King說,但他也同意,這樣會留下腳趾的痕跡,沒有腳的其他部分。「而且肉墊甚至皮膚也保存了下來,說明腳更有可能踩在潮溼、堅固的陸地上,而不是水下。」
雖然根據足跡,這種鱷形超目動物已被確認為新物種,但科學家尚未將足跡與骨骼化石進行匹配。最近發現的足跡被認為來自已滅絕的鱷形超目原鱷屬。但科學家並不確定。「不幸的是,很少有動物死在自己的足跡附近,不然我們就能把足跡與身體化石明確無誤地聯繫在一起,」Lockley說。
遺蹟化石學家有時希望,研究骨骼化石的其他古生物學家能更多地注意這些生物留下的足跡。Lockley說,畢竟它們是「活著的動物及其行為留下的痕跡,那時候它們還是血肉豐滿的。」科學家有時會找到手骨或腳骨,但「在很多動物身上,對於這些脆弱的部分,我們缺少保存完好的化石」。
漸漸地,雙足的鱷形超目動物被恆溫的哺乳動物打敗。「這可能就是為什麼在大草原上,看不到鱷魚追逐羚羊,」Lockley說。但當角馬不得不穿過肯亞和坦尚尼亞之間的馬拉河時,它們還是會擔心鱷魚這種捕食者。
(譯者:Sky 4)