地球最早巨獸長這樣 《科學》揭秘頭長2米的它如何出現

說到遠古海洋中的巨獸魚龍無疑是最具代表性的角色。它們不屬於恐龍,但同處中生代的它們與恐龍可謂分庭抗禮:恐龍霸佔了陸地,而魚龍則是當時海洋中的霸主之一,並且演化出了驚人的物種多樣性。

從誕生到成為巨獸,魚龍經歷了怎樣的過程?近日,一項發表於《科學》的研究通過已知最早的巨型魚龍化石,為我們揭開了魚龍演化的秘密。這項研究還將幫助我們理解,今日海洋中的鯨是如何演化成為地球歷史上最龐大的動物的。

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這項研究的關鍵化石,是一塊長達2米的頭骨化石。這具保存良好的魚龍頭骨出土於美國內華達州,同時出土的還有部分脊椎骨、肩胛骨和前肢化石。據推測,這個被命名為Cymbospondylus youngorum的全新魚龍物種全長超過17米,與今天的抹香鯨相當。這不僅是當時最大的動物——無論海洋陸地,也是已知地球歷史上最早的巨獸。

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經過定年,這隻魚龍生活在約2.46億年前,距離已知最早的魚龍出現只有250萬年。有趣的是,已知最古老的魚龍體型甚至不及你的筆記本電腦。也就是說,魚龍在極短的時間內演化出巨大的體型。這隻魚龍細長的吻和冠狀牙齒表明它依靠捕食魚和魷魚為生,而其龐大的體型說明它也會捕捉其他小型或幼年海洋爬行動物。

那麼,這隻巨獸在當時面臨著怎樣的生存環境?最近100多年,古生物學家在內華達山脈發掘出一系列化石,成為研究者了解三疊紀海洋環境的重要窗口。這些山脈成為連接現代與遠古海洋的紐帶,在這裡,人們已經發現了眾多菊石化石、現代頭足類動物的祖先,以及海洋爬行動物化石。

結合這些化石,研究團隊通過計算機模型,分析了當時食物網中的能量流動情況。結果表明,新發現的魚龍很可能面臨著激烈的競爭,因為這張海洋食物網還允許其他幾種大型食肉魚龍生存。擁有不同體型、不同生存策略的魚龍相繼出現,在中生代海洋中競爭生存。這一點類似於今天的鯨目:從體型較小的海豚,到濾食性的鬚鯨,再到捕食魷魚的抹香鯨,不同物種以各自的策略贏得一片生存空間。

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魚龍與鯨的相似之處不僅體現在體型大小上。它們擁有相似的形態構造,都是在滅絕事件之後誕生,這些相似性使得對兩者的對比研究具有價值。結合計算機模擬與傳統的古生物學手段,研究團隊研究了兩者各自是如何演化出巨大體型的。

結果表明,魚龍和鯨通過不同的演化路徑成為巨獸。魚龍的體型在早期就迅速增長,因此僅僅300萬年的時間就演化成為17米長的龐然大物;而鯨目則需要長得多的時間才到達體型極限。他們發現,巨大的體型與捕食行為以及牙齒減少存在關聯。而魚龍在早期的體型增加,很可能要歸因於在大滅絕過去不久后,菊石和牙形石的大量出現。

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儘管演化路徑不同,但魚龍和鯨都通過找到自己在食物鏈中的生態位,最終成為巨獸。從誕生到繁盛再到滅絕,魚龍曾經的故事,也將為我們拯救今天的海洋巨獸,提供更多啟示。

參考資料:

[1] P. Martin Sander et al, Early giant reveals faster evolution of large size in ichthyosaurs than in cetaceans, Science (2021)。 DOI: 10.1126/science.abf5787

[2] Earth‘s first-known giant was as big as a sperm whale。 Retrieved Dec。 23 2021 from https://phys.org/news/2021-12-earth-first-known-giant-big-sperm.html