離龍類動物為何在白堊紀末大滅絕中倖存了下來?

2021-01-09 中華網

近日，來自中科院古脊椎動物與古人類研究所等的國內外研究人員，在遼寧黑山縣下白堊統沙海組煤層發現了離龍類動物新屬種，並將其命名為「侏儒黑山龍」。相關成果在線發表於《系統古生物學雜誌》上。

離龍類動物最早出現於中侏羅世(1.67億年前)，至早中新世(2000萬—1750萬年前)消失，延續生存了1.47億—1.5億年，分布於勞亞大陸(即現在的北半球)的暖溫帶或亞熱帶。在恐龍滅絕的白堊紀末大滅絕中，離龍類動物中的一些種類倖存了下來，其中就包括體型較大的鱷龍屬和西莫多龍屬，但它們至古新世與始新世之交又消失不見了。整個離龍類動物至早中新世也全部消失了。

離龍類動物的這一演化歷史給我們提出了許多問題：離龍類動物為何在白堊紀末大滅絕中倖存了下來?是因為其水生生活習性使得它們能夠找到合適的避難所嗎?而喜涼的新離龍類動物在古新世與始新世之交消失是緣於全球溫度極速升高嗎?這些問題一直困擾著古生物學家。

可能與恐龍親緣關係遠

離龍類動物是一類水生或半水生生活、已滅絕的雙孔類爬行動物。由於離龍類動物的形態很特別，至今未發現它的早期原始代表，它們在雙孔類內的分類位置一直都未能確定，不同的研究把它放在鱗龍型類(蜥蜴、蛇等)或初龍型類(恐龍、鳥、鱷魚等)中，或放在鱗龍型類和初龍型類共同構成的類群之外。因此，雖然離龍類動物也叫做「龍」，但其與恐龍的親緣關係可能較遠。

「目前全世界已報導的離龍種類並不多，僅有12屬25種，但這個類群已然呈現出多樣的形態特徵。」中科院古脊椎動物與古人類研究所副研究員董麗萍說，如鱷龍屬、西莫多龍屬等的新離龍類動物體型巨大，最大者可達5米長。

董麗萍表示，大型的新離龍類動物吻長頸短，尾巴側扁，適應水生生活;頭骨上具有非常大的下顳孔，顯示其強大的咬合力。而如滿洲鱷、潛龍等的異離龍類動物(原來使用「非新離龍類動物」來稱呼這些種類)的體型小，一般不超過1米。它們的吻部短，有長頸和短頸兩種類型。例如，滿洲鱷是短頸類型，四肢粗壯有力，可能會經常上岸活動;潛龍為長頸類型，四肢縮短、尾巴長高，說明其具有較強的遊泳能力。

離龍類動物中大型種類在其生存的生態系統中可能具有和現代鱷魚相似的生態位，以捕食生活在水環境中或周圍的動物為生;小型種類生活在沼澤洩湖等溼地環境，種群數量可以非常大，如熱河生物群中數以千計的潛龍，是整個脊椎動物群的重要組成部分。

新發現的侏儒黑山龍來自遼寧黑山縣下白堊統沙海組煤層，屬名取自化石產地黑山縣，種名緣於該屬種與其他白堊紀離龍類動物相比體型較小的特點。

找到時代分布最晚的新成員

亞洲尤其是東亞，被認為是離龍類動物在早白堊世時輻射演化的關鍵地區。中國的離龍類動物絕大多數為遼西早白堊世熱河生物群的成員，如滿洲鱷和潛龍等。而在熱河生物群之外離龍類動物的化石記錄很少，只有來自內蒙古下白堊統羅漢洞組的孫氏伊克召龍、新疆上侏羅統齊古組一些不確定的破碎頜骨材料，以及河北中上侏羅統髫髻山組的侏羅青龍。

董麗萍介紹，該所王元青研究員的團隊從2000年左右就開始在遼寧阜新地區出野外，採集到大量的脊椎動物化石。這次報導的化石採自2003年，是他們近期對非哺乳類材料進行整理時發現的，來自遼寧省黑山縣下白堊統沙海組。

由於沙海組為煤系地層，沒有可測年的層位;不同化石類群的研究學者對沙海組年代存有爭議。從其中產出的脊椎動物化石來看，研究人員認為，沙海組應位於九佛堂組之上，因此侏儒黑山龍是我國報導的時代上最晚的離龍類動物。

沙海組產出的侏儒黑山龍標本表面只暴露了一個齒骨和一個顴骨。研究人員通過高精度CT掃描在巖石內部發現了更多骨片，包括小半個頭骨和一些零散骨片。他們對掃描數據進行建模，再放大、鏡像後3D列印，最終恢復出侏儒黑山龍的大部分頭骨結構。與侏羅紀的櫛頜鱷和青龍相似，侏儒黑山龍吻短、下顳孔未閉合。根據下頜長度推測，侏儒黑山龍的體長約30釐米，與櫛頜鱷的大小相當。

董麗萍表示，在離龍類動物的系統發育樹上，滿洲鱷、潛龍、戲水龍、復活龍等構成了異離龍類動物這一支;櫛頜鱷、青龍和黑山龍位於新離龍類動物和異離龍類動物構成的支系之外，個體都比較小、形態特徵原始，其中侏儒黑山龍在時代分布上最晚。

「這個發現說明，在我國，離龍類動物在熱河生物群的繁盛之後並沒有消失，而是繼續延續了下去;另外，侏儒黑山龍形態原始，但出現時代晚，說明離龍類動物的演化過程是複雜的，並不是簡單地由更進步類群演替了原始類群的過程。」董麗萍說。

責任編輯：kj005

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