地球上第一個已知的巨人與抹香鯨一樣大
已知最早的一種新發現的巨型魚龍物種的兩米長的頭骨為海洋爬行動物快速成長為恐龍海洋的龐然大物提供了新的線索,并幫助我們更好地了解現代鯨類動物(鯨魚和海豚)的旅程) 成為地球上有史以來最大的動物。
雖然恐龍統治著陸地,但魚龍和其他水生爬行動物(顯然不是恐龍)統治著海浪,達到了同樣巨大的體型和物種多樣性。在魚類和鯨魚身上都看到了不斷進化的鰭和流體動力學體型,魚龍幾乎在整個恐龍時代都在古老的海洋中游弋。
主要作者、波恩大學古生物學家、洛斯自然歷史博物館恐龍研究所研究員馬丁桑德博士說:“魚龍起源于一種尚不為人知的陸生爬行動物,它們自己呼吸空氣。”安吉利斯縣 (NHM)。“從 250 多年前在英格蘭南部和德國首次發現骨骼開始,這些‘魚龍類’是科學界已知的第一批大型爬行動物化石,遠早于恐龍,從那時起它們就吸引了大眾的想象。”
從內華達州奧古斯塔山脈的一個叫做化石山成員的巖石單元中挖掘出來,保存完好的頭骨,連同部分脊椎、肩部和前鰭,可以追溯到中三疊世(2.472-237 億年前),代表了魚龍達到史詩般規模的最早案例。與長超過 17 米(55.78 英尺)的大型抹香鯨一樣大,新命名的 Cymbospondylus youngorum 是那個時期在陸地或海洋中發現的最大的動物。事實上,它是我們所知的第一個居住在地球上的巨型生物。
“這一發現的重要性并沒有立即顯現出來,”桑德博士指出,“因為只有少數椎骨暴露在峽谷的一側。然而,椎骨的解剖結構表明該動物的前端可能仍然存在隱藏在巖石中。然后,在 2011 年 9 月的一個寒冷的一天,工作人員需要熱身,并通過挖掘測試了這一建議,找到了頭骨、前肢和胸部區域。”
該物種的新名稱 C. youngorum 是為了紀念一個快樂的巧合,由 Tom 和 Bonda Young 擁有和經營的里諾大盆地啤酒廠贊助了實地考察,他們是當地著名的 Icky 啤酒的發明者,該啤酒的特點是魚龍它的標簽。
在內華達州的其他山脈,自 1902 年以來,古生物學家一直在從化石山成員的石灰巖、頁巖和粉砂巖中恢復化石,打開了一扇了解三疊紀的窗口。山脈將我們的現在與古老的海洋連接起來,并產生了許多種類的菊石、墨魚和章魚等現代頭足類動物的帶殼祖先,以及海洋爬行動物。所有這些動物標本統稱為化石山動物群,代表了許多 C. Youngorum 的獵物和競爭對手。
由于地處偏遠,化石最近才在奧古斯塔山脈中被發現。由 Sander 博士領導的一個國際科學家團隊于 30 年前開始在那里的公共土地上收集化石,自 2008 年以來,化石發現被歸入洛杉磯縣自然歷史博物館。圖片來源:Lars Schmitz
C. Youngorum 大約在 2.46 億年前,或者說在第一批魚龍的鰭弄濕之后大約 300 萬年,就在海洋中潛行,這是一個驚人的短時間。細長的鼻子和錐形牙齒表明 C. youngorum 捕食魷魚和魚,但它的大小意味著它也可以捕獵較小和幼年的海洋爬行動物。
巨型捕食者可能有一些激烈的競爭。通過復雜的計算模型,作者檢查了可能通過化石山動物群食物網運行的能量,通過數據重建古代環境,發現海洋食物網能夠支持一些更龐大的食肉魚龍。不同大小和生存策略的魚龍激增,可與現代鯨類相媲美——從相對較小的海豚到大型濾食性須鯨,再到捕食魷魚的巨型抹香鯨。
來自德國美因茨大學的合著者和生態建模師 Eva Maria Griebeler 博士指出:“由于它們的體型龐大且由此產生的能量需求,包括 C. Youngourum 在內的化石山動物群中最大的魚龍的密度一定是遠低于我們實地普查的建議。從生態模型得出的這個食物網的生態功能非常令人興奮,因為中生代食物網中不存在現代高產初級生產者,并且是鯨魚體型進化的重要驅動因素。”
鯨魚和魚龍的大小范圍不同。它們的身體結構相似,最初都是在大滅絕后出現的。這些相似之處使它們對比較研究具有科學價值。作者結合計算機建模和傳統古生物學來研究這些海洋動物如何獨立達到創紀錄的大小。
“這個項目的一個相當獨特的方面是我們方法的綜合性質。我們首先必須詳細描述巨大頭骨的解剖結構,并確定這種動物與其他魚龍的關系,”資深作者、副研究員 Lars Schmitz 博士說。斯克里普斯學院生物學教授和恐龍研究所研究員。“我們并沒有就此止步,因為我們想了解這一新發現在魚龍和鯨魚體型大規模進化模式的背景下的重要性,以及化石山動物群的化石生態系統可能如何運作。兩者都是進化和生態分析需要大量的計算,最終導致建模與傳統古生物學的融合。”
他們發現,雖然鯨目類和魚龍類都進化出了非常大的體型,但它們各自朝著巨人的進化軌跡是不同的。魚龍最初的體型繁榮,在進化歷史的早期就成為了巨人,而鯨魚則需要更長的時間才能達到巨大的外部極限。他們發現了大型捕食與猛禽狩獵之間的聯系——想想一頭抹香鯨潛水捕殺巨型魷魚——想想大型濾食性鯨魚,它們是有史以來最大的動物生活在地球上。
魚龍最初涉足巨型生物可能要歸功于菊石和無顎鰻狀牙形石的繁榮,填補了二疊紀末大滅絕后的生態空白。雖然它們的進化路線不同,但鯨魚和魚龍都依賴于利用食物鏈中的利基使其真正變大。
“作為研究人員,我們經常談論魚龍和鯨類之間的相似之處,但很少深入研究細節。這是這項研究脫穎而出的一種方式,因為它使我們能夠探索并獲得對這些海洋四足動物群內體型演化的一些額外見解,”NHM 的哺乳動物學(海洋哺乳動物)副館長 Jorge Velez-Juarbe 博士說。“另一個有趣的方面是,Cymbospondylus youngorum 和其他化石山動物群證明了在地球歷史上最嚴重的大規模滅絕之后海洋中的生命恢復能力。可以說這是四足動物在海洋中的第一次大飛濺.”
C. youngorum 將永久收藏在洛杉磯縣自然歷史博物館,目前正在那里展出。