2020-08-21 12:14 來源:澎湃新聞·澎湃號·湃客
原創 iScience CellPress細胞科學
生命科學Life science
8月20日,一篇由中國、美國、義大利古生物學家組成的國際合作研究團隊共同完成的研究發表在Cell Press細胞出版社旗下期刊 iScience(《交叉科學》)上:一具幾乎完整的魚龍化石骨架在中國西南部的考古挖掘中被發現,令人驚奇的是,在它的腹中還找到了另一具巨大且保存完好的海龍化石骨架。儘管研究人員還不能完全確定海龍是被捕食,但該研究可能是三疊紀海洋爬行動物魚龍是「頂級捕食者」的最古老的直接證據。
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這支國際合作研究團隊由由北京大學江大勇教授、美國加州大學戴維斯分校Ryosuke Motani教授、義大利米蘭大學Andrea Tintori教授、美國芝加哥菲爾德自然歷史博物館Olivier Rieppel教授等古生物學家組成。當他們在中國西南部貴州省興義市烏沙鎮泥麥古村進行挖掘時,發現了一具幾乎完整的化石骨架,這是一種巨大的、外形有點兒類似海豚的、生活在2.4億年前三疊紀海洋中的爬行動物,被稱為魚龍。但他們沒有想到的是,在魚龍骨架的肚子裡還找到了另一具化石。第二具化石骨骼屬於一種4米長、類似蜥蜴的水生爬行動物,被稱為海龍。這是迄今為止在史前海洋爬行動物胃中發現的最長的化石之一。
儘管研究人員還不能完全確定海龍是被捕食(不排除被食腐),但該研究可能是三疊紀海洋爬行動物,如魚龍——之前被認為是頭足類動物的捕食者——是頂級捕食者的最古老的直接證據。
「如果你觀察生活在恐龍時代的所有類似的海洋爬行動物,實際上我們從未發現其胃裡有類似的東西。」論文作者之一、美國加州大學戴維斯分校古生物學教授Ryosuke Motani說,「我們可以觀察到,這隻魚龍胃裡的東西還沒有被胃酸腐蝕,所以它吃了這些東西後不久就死了。一開始,我們簡直不敢相信,但在花了幾年詳細考察挖掘地點、觀察同樣的標本後,我們終於能夠『吞下』我們所看到的東西。」
魚龍標本。突出的部分即魚龍的胃內容物。
由於很少在海洋動物化石體內發現胃裡的東西,研究人員通常依靠動物牙齒和下巴的形狀來了解史前物種可能吃什麼。雖然史前的頂級捕食者通常被認為有巨大的牙齒和鋒利的切割邊緣,但一些現代頂級捕食性物種,如鱷魚,也可以使用其鈍牙輔以咬合力而不是切割來吃下大型獵物。魚龍也有這種較鈍的牙齒,但由於之前沒有直接證據表明這些恐龍時代海洋中的大型魚龍能捕食其他大型海洋爬行動物,科學家相信它們以頭足類動物這樣的小型獵物為食。
然而,此次國際合作研究團隊在魚龍胃部發現巨大的海龍表明,情況並非如此。「現在,我們可以認真地考慮它們吃的是大型動物,即使它們有能緊咬但不能直接切割的牙齒。」Motani說,「之前有人認為,尖牙可能並不重要,我們的發現確實支持了這一點。很明顯,這種動物可以用鈍牙處理這麼大的食物。」
魚龍牙齒。白色虛線表示上顎的大致齒齦線。
雖然研究人員現在知道魚龍可以吃海龍這樣大的動物,但他們並不知道到底是不是就是這隻魚龍殺死了這隻海龍,還是僅僅以它的屍體為食(不排除這種可能性)。「沒有人拍攝下這個場面。」Motani說。然而,有理由相信這不是一種食腐行為:現代海洋動物研究表明,如果海龍先死亡,海龍屍體的四肢會先於尾巴散架和脫落。然而,研究人員在這些化石中發現了相反的情況。海龍的四肢至少部分留在魚龍的胃裡,而在魚龍化石原位20多米外發現了一條斷開的、比較完整的海龍尾巴,這使得研究人員相信這條尾巴是被魚龍這樣的捕食者撕扯走海龍的軀幹部分而留下的。
無論是否是魚龍殺死了海龍並使它成為自己的最後一餐,這塊化石都提供了最古老的直接證據,證明這些巨大的海洋爬行動物吃比人類體格更大的動物。「我們現在第一次在海洋爬行動物的胃裡發現了一個真正的化石證據。」Motani說,「以前,我們猜測它們以這些大動物為食,但現在我們可以肯定地說它們確實以大型動物為食。這也表明,大型捕食的出現可能比我們之前認為的更普遍。」
化石的挖掘地點如今建成了一座博物館
目前,這支團隊仍在發現這對化石的地點進行挖掘和研究,現在那裡已經變成了一個博物館。「我們在那個發掘場已經挖掘了十多年,但是新的東西仍在不斷湧現。」Motani說,「在這一點上,它超出了我們最初的預期,我們只需要看看接下來會發現什麼。」
作者介紹
江大勇
教授
江大勇教授現就職於北京大學地球與空間科學學院史前生命與環境科學研究所。專業及研究領域為古生物學及地層學(三疊紀海生爬行動物及其地層、古環境、古地理、古生態)(化學-生物地層學、事件地層學)。
基於對貴州(盤縣、興義、關嶺)、雲南(羅平)、安徽(巢湖、無為)、江蘇(南京龍潭)以及湖北(南漳)等地三疊紀地層和化石的詳細調研、採集和發掘,對三疊紀海生爬行動物群賦存地層、多樣性組成面貌和演變、全球對比及古環境背景開展以我為主的國際合作研究,並涉及塔裡木古生代地層研究。以第一作者研究命名了多個魚龍類、鰭龍類等的新屬種,進行分支譜系分析,並重新系統描述長頸龍類、巨脛龍類等,豐富了對三疊紀海生爬行動物多樣性和演化的認識;討論鰭龍類貴州龍的種內形態變化、個體生長和性雙型;討論魚龍類巢湖龍等捕食方式、胎生起源等;提出中三疊世華南具有強烈的西特提斯生物地理親緣性,但也與南方岡瓦納區存在一定聯繫;討論盤縣動物群和興義動物群等的微演變序列和古環境背景,認為是生物輻射的實證;探討海生爬行動物分異發展和絕滅與全球海平面變化之間的聯繫。
相關論文信息
原文刊載於CellPress細胞出版社
旗下期刊iScience上,
▌論文標題:
Evidence supporting predation of 4-meter marine reptile by Triassic megapredator
▌論文網址:
https://www.cell.com/iscience/fulltext/S2589-0042(20)30534-4
▌DOI:
http://dx.doi.org/10.1016/j.isci.2020.101347
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