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大下巴:三叠纪的海生顶级掠食者

张氏幻龙 恐龙 幻龙 鳍龙 蛇颈龙 海生爬行类 顶级掠食者 海上霸主

老猫 发表于  2014-12-04 19:11

说到海洋中的顶级掠食者你会想到什么,是现生的虎鲸、大白鲨,还是史前的沧龙、蛇颈龙或者鱼龙?显然,幻龙很难和上述动物联系起来,且不说它的体型尚未展现出对水栖的足够适应,它们甚至没有把所有的时间都花在水里。但在三叠纪中期,占据海洋的其实正是这些像海豹一样生活的幻龙。11月27日,中国地质调查局的科学家们在《科学报告》(Scientific Reports)中发表论文,描述了一种最新发现的幻龙。这种幻龙的最大特点是——具有三叠纪所有鳍龙中最大的下颌。

张氏幻龙的模式标本,标尺长度5厘米。图片来源:参考文献1

这种新发现的幻龙被命名为张氏幻龙,Nothosaurus zhangi,用以向罗平生物群的发现者张启跃致敬。化石包括一具完整的下颌,以及部分颅后骨骼,发现于云南省罗平县中三叠世大凹子剖面。这具张氏幻龙化石中的下颌骨长65厘米,而巨型幻龙(N. giganteus,此前发现的最大幻龙)最大个体的下颌骨化石长度只有59厘米。

张氏幻龙与其他幻龙的系统发生关系。蓝色标出的分别是张氏幻龙(上)与巨型幻龙(下)。图片:参考文献1

不过值得一提的是,幻龙并不是恐龙。我们所谓的“恐龙”,只是史前爬行类动物中的一支,不止幻龙不是恐龙,盘龙、鱼龙、鳍龙、沧龙、翼龙等等这些耳熟能详的名字,指的都不是恐龙。恐龙是双孔亚纲(Diapsida)主龙形下纲( Archosauromorpha)恐龙总目(Dinosauria)下两个目动物的统称,而幻龙虽然也属于双孔亚纲,但是它们属于鳞龙形下纲(Lepidosauromorpha)的鳍龙超目(Sauropterygia),和蛇颈龙的关系更近。现生的蛇、蜥蜴是鳞龙形下纲动物的后裔,而鸟类则是恐龙的一支。

南方鹤鸵(Casuarius casuarius)是恐龙的直系后代,而双嵴冠蜥(Basiliscus plumifrons)的关系与幻龙更近。图片:barraimaging.com.au/Geoff Jones,Wiki Commons/Marcel Burkhard

此前,人们在德国、荷兰、西班牙、以色列及中国等地发现过十多种幻龙属动物的化石。它们都是半海生动物,趾间有蹼,尾巴可能呈鳍状,并藉由这些特化的器官在水下活动。但是与更晚近的蛇颈龙相比,幻龙对水生环境的适应程度并不很高。幻龙的捕猎很可能需要通过伏击的手段,它们的头部扁平宽阔,口中有锋利的牙齿,一旦咬住,猎物很难挣脱。

幻龙属模式种奇异幻龙(N. mirabilis)的复原图。图片:Wiki Commons/Nobu Tamura

虽然这具张氏幻龙的化石并不完整,颅后骨骼的保存十分有限,但是根据系统发生关系,张氏幻龙理应拥有与其它幻龙大体一致的身体比例。根据这个比例,张氏幻龙的体长估计有5-7米,与巨型幻龙不相上下。而张氏幻龙不仅具有(与当时其它水生爬行类相比)非常庞大的身材,而且具有大型的圆锥形犬齿,这说明它们应该是海中的顶级掠食者。

蛇颈龙(Plesiosaurus dolichodeirus)的复原图。蛇颈龙可能是某支幻龙的后裔,相比幻龙,它们表现出了对水生环境更好的适应。图片:wiki commons/Dmitry Bogdanov

这些“半吊子”的幻龙何以统治海洋?这得从大灭绝说起。当然我们要说的不是导致恐龙灭绝的白垩纪-第三纪灭绝事件(简称K-Pg事件),而是更早的二叠纪-三叠纪灭绝事件(简称P-Tr事件)。2.5亿年前发生的这次大灭绝堪称大灭绝之母,超过三分之二的陆生脊椎动物灭绝,而海洋生物更是遭遇灭顶之灾,96%的海生物种消失。这次大灭绝之后,随着环境的恢复,海洋也逐渐恢复生机,多支爬行类重新侵入海洋,并开始逐渐填补空缺的生态位,鳍龙、鱼龙等多个爬行类类群成为了重要的海中掠食者。但是科学家依然面临一个问题——他们无法确定当时的生态恢复水平,在全球是否是同步的。

自寒武纪来,地球上海生动物灭绝的强度。其中最高峰对应二叠纪-三叠纪灭绝事件,而最右侧的单峰对应白垩纪-第三纪灭绝事件。图片:Wiki Commons

在张氏幻龙被发现之前,忒提斯洋的东侧,中三叠世早期是缺乏顶级捕猎者的。而与此相同的年代,盘古大陆东西两侧都有大型鳍龙或者鱼龙出现。而随着这种顶级掠食者的发现,我们有理由相信在那个时期,全球的浅海生态系统已经从二叠纪-三叠纪灭绝事件中恢复过来了。

三叠纪安尼西阶顶级掠食者在全球的分布情况,红色五角星标出的是张氏幻龙的分布地点。图片:参考文献1

之所以能得出上述论断,其实也不止是这一种化石的发现所决定的。此前,古生物学家在罗平生物群做出的大量工作,为这一论断奠定了坚实的基础。此前在罗平发现的混鱼龙(Mixosaurus spp.)、长颈龙(Dinocephalosaurus spp.)、鸥龙(Lariosaurus spp.)、肿肋龙(Pachypleurosaur)、须齿龙(Atopodentatus spp.)、龙龟(Saurosphargids)、龙鱼(Saurichthyids)以及各种肉食鱼类、草食鱼类、甲壳类、头足类、腹足类等就已经构成了一个复杂的食物网,而随着张氏幻龙的发现,罗平生物群的食物网结构显得更加完善了。

罗平生物群复杂的食物网。图片:参考文献1,汉化:老猫

此前,人们一直认为二叠纪-三叠纪灭绝事件后,海洋生物圈的恢复非常缓慢。但是最近的一些发现正在挑战这一观点,例如人们发现一些海生动物类群(如菊石、牙形石等)在灭绝事件结束后迅速分化,等等。当然,大部分其他类群——包括各种海生爬行类——恢复速度的确相对缓慢,直至中三叠世。(编辑:窗敲雨)

参考文献

  1. J Liu et al (2014). A gigantic nothosaur (Reptilia: Sauropterygia) from the Middle Triassic of SW China and its implication for the Triassic biotic recovery. Sci. Rep. 4:7142. DOI: 10/1038/srep07142

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全部评论(19)
  • 1楼
    2014-12-04 23:43 恋树懒

    虽然天灾是恐龙灭亡的一个重要原因,但是身体缺陷也是显而易见,它的缺陷也应在研究之中。是一个强壮傻大个。

    [0] 评论
  • 2楼
    2014-12-05 09:25 D00弟

    人类的进化是在大型食肉动物退化变小的基础上!

    [0] 评论
  • 3楼
    2014-12-05 10:31 真_草履虫

    大下巴不是死亡之翼吗?

    [5] 评论
  • 4楼
    2014-12-05 12:46 N-Carl

    我还以为名字是大下巴呢

    [2] 评论
  • 5楼
    2014-12-05 13:48 猫三剁

    二叠纪-三叠纪灭绝事件是什么原因呢?

    [0] 评论
  • 6楼
    2014-12-05 14:24 璐璐哼哼
    引用@猫三剁 的话:二叠纪-三叠纪灭绝事件是什么原因呢?

    这个问题目前还木有神马统一的答案吧~~~有说气候哒也有说陨石碰撞哒~~~~

    [0] 评论
  • 7楼
    2014-12-05 14:50 None

    对灭绝柱状图有点疑问。。。物种数量在灭绝间隙应该随指数增加,这样的图线在二叠和三叠都很明显。但是总体看整个地质年代,尤其寒武奥陶的物种数量为什么不是指数级的非常少?是不是古生物学家分类早期生物的划分标准过于严格了些?

    [0] 评论
  • 8楼
    2014-12-05 15:06 hq71b
    引用@猫三剁 的话:二叠纪-三叠纪灭绝事件是什么原因呢?

    也许恐龙的科技太发达,经历了长达万年的工业革命……………………

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  • 9楼
    2014-12-05 15:15 天朝科学进步党
    引用@hq71b 的话:也许恐龙的科技太发达,经历了长达万年的工业革命…………………...

    23333。寒武纪大爆发其实是寒武纪之前的遗留生物。寒武前人爆发核战撤离地球,他们生活的大陆俯冲入地幔,文明遗迹全部销毁,幸存的少量简单生物成了寒武纪大爆发。←_ ←

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  • 10楼
    2014-12-05 15:56 小猫鹰
    引用@恋树懒 的话:虽然天灾是恐龙灭亡的一个重要原因,但是身体缺陷也是显而易见,它的缺陷也应在研究之中。是一个强壮傻大个。

    演化是适者生存不是强者生存

    [0] 评论
  • 11楼
    2014-12-05 16:19 恋树懒
    引用@小猫鹰 的话:演化是适者生存不是强者生存

    傻大个也是适者生存,也有个底线,那么大的个头隐藏不太容易。蛇,蜥蜴,鳄鱼,乌龟,定然有他的长处,比恐龙强的地方。他们差距可能只是一小点,就像我们和猿人差别。在猿人时曾经有一种巨猿。但是灭绝了。可能就是傻。而我们都是小骗子。

    [0] 评论
  • 12楼
    2014-12-05 16:33 小猫鹰
    引用@恋树懒 的话:傻大个也是适者生存,也有个底线,那么大的个头隐藏不太容易。蛇,蜥蜴,鳄鱼,乌龟,定然有他的长处,比恐龙强的地方。他们差距可能只是一小点,就像我们和猿人差别。在猿人时曾经有一种巨猿。但是灭绝了。可能就是...

    个头大在一般情况下绝对是优势,作为顶端捕食者没什么时候需要隐藏。灭绝很多时候是因为环境变化,原本的优势性状可能转眼变成劣势(比如爱尔兰麋鹿的大角)。脱离环境大谈什么身体缺陷没有任何意义。

    [0] 评论
  • 13楼
    2014-12-05 16:48 恋树懒

    我认为捕食者更需要隐藏自己,狮子猎豹的个头要小于角马。恐龙灭绝还是有其他原因。我认为他的身体是有力而灵活的。他的红外线是发达的。有些还是有毒的。我认为剑龙就是有毒的,他不是食草的,而是食虫的。那么环境也是一个原因,但是恐龙有那么多种,环境只能灭绝一小部分。

    引用@小猫鹰 的话:个头大在一般情况下绝对是优势,作为顶端捕食者没什么时候需要隐藏。灭绝很多时候是因为环境变化,原本的优势性状可能转眼变成劣势(比如爱尔兰麋鹿的大角)。脱离环境大谈什么身体缺陷没有任何意义。
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  • 14楼
    2014-12-05 17:37 老猫 分子生物学准博士,天文爱好者
    引用@鹿角甲虫 的话:最后的图张氏幻龙正下方那一项,【大型鱼龙】。。。。。应该是【大型鱼类】吧

    图里写着的是大型龙鱼,一种叫龙鱼的鱼……

    [0] 评论
  • 15楼
    2014-12-05 17:46 鹿角甲虫
    引用@老猫 的话:图里写着的是大型龙鱼,一种叫龙鱼的鱼……

    啊呀呀,真是。。。。。。。一时眼瘸,不好意思

    [0] 评论
  • 16楼
    2014-12-06 19:10 thanks1985

    大下巴,不是Metallica的Jason么?

    [0] 评论
  • 17楼
    2014-12-07 21:39 WayneWong1027
    引用@机器管家 的话:对灭绝柱状图有点疑问。。。物种数量在灭绝间隙应该随指数增加,这样的图线在二叠和三叠都很明显。但是总体看整个地质年代,尤其寒武奥陶的物种数量为什么不是指数级的非常少?是不是古生物学家分类早期生物的划分标...

    这是一个比例图来的,原图在维基百科上面可以找到,它的描述是Marine extinction intensity during the Phanerozoic,也就是显生宙里面海洋生物的灭绝强度,根据这个图,>50%海生生物的属(Genus)在P-T灭绝中消失

    [0] 评论
  • 18楼
    2014-12-07 21:55 None
    引用@WayneWong1027 的话:这是一个比例图来的,原图在维基百科上面可以找到,它的描述是Marine extinction intensity during the Phanerozoic,也就是显生宙里面海洋生物的灭绝强度,根据...

    对居然是比例。。。眼神真差

    [0] 评论
  • 19楼
    2014-12-09 08:59 酷豆洗衣机 黑白纵横小组管理员

    这几个图的横纵坐标都没标单位。。。

    [0] 评论

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