吃完恐龙就当场去世,这也能当“鳄鱼之神”?
一亿年前的鳄鱼,竟能吃掉当时的“地球霸主”——恐龙?
还真有条鳄鱼,不仅吃了头恐龙,还和它一起变成了化石——并且,在约一亿年后,被古生物学家发现了!这具信息量很大的鳄鱼化石,腹腔中竟藏着几根恐龙的骨骼化石。
这条勇猛的鳄鱼,也因此为它所在的物种赢得了一个霸气又中二的学名 Confractosuchus sauroktonos,直译成中文就是——破碎的鳄鱼之神·恐龙杀手!
场景复原图 | Julius Csotonyi
层层解密,还原案发现场
这块化石出土于澳大利亚温顿化石群,来自白垩纪晚期森诺曼阶。鳄鱼腹腔中的骨骼化石表明,它最后的晚餐很可能就是恐龙。当时究竟发生了什么?侦探们古生物学家们从化石的蛛丝马迹中, 尝试还原当时的现场。
主角一:化石的主体“恐龙杀手鳄”
这条恐龙杀手和今天的鳄鱼有着相似的头部,但从形态特征来看,它无法被归类到任何一个已知的属或种,是一个全新的物种。它与现存鳄鱼一样,都属于真鳄亚目,可以说是现存鳄鱼的近亲。
虽然下半身几乎完全粉碎,无法还原,但根据头部比例,我们可以算出,鳄鱼的身长在2~2.5米左右。这样的体型,不论放在今天还是一亿年前,都算不上一条很大的鳄鱼。
此次发现的化石的3D还原图,其中红色的部分为腹中内容物 | White et al.
主角二:腹中的恐龙骨骼化石
古生物学家根据一截股骨推测,鳄鱼腹中的倒霉恐龙属于鸟脚亚目。鸟脚亚目恐龙有一个显著的解剖学特征:其股骨上侧有一个尖锐突出,学名为“第四转子(4th trochanter)”。根据第四转子的具体位置、大小和形状,考古学家们还排除了它是禽龙这种鸟脚亚目的可能性。
根据股骨的直径,科学家还推测出了恐龙的重量,大概只有1~1.7千克,甚至没有一只鸡那么重。这么小的体型,加上未发育完全的脊椎骨,古生物学家判断这是一头青少年恐龙。
鸟脚亚目,左二为禽龙|John Conway
作案手法
恐龙右股骨的断裂方式,以及左股骨上“V”字形下凹的齿印,说明鳄鱼很可能先突袭恐龙,咬住后肢,让它无法逃脱,再将腿撕扯下来吞吃入肚——伏击捕猎,然后肢解吞食,这也是现代鳄鱼的捕食方式。
恐龙残留在鳄鱼腹腔中的骨骼部分,其中o-s为左股骨,t-x为右股骨,r中股骨上的凹陷被认为是鳄鱼的齿痕。| White et al.
还有一种可能性:鳄鱼可能是在恐龙死后,直接吞了它并进行咀嚼。这样的话,股骨处的断裂可能是咀嚼造成的。
由于化石保存不完整,加上挖掘时的损坏,恐龙真正的死因,只能存疑再议。不过,这还不是这具罕见化石让古生物学家兴奋的全部原因。
抓住鳄鱼的胃,揭开古老食谱
此前,人们发现的古鳄鱼化石,腹腔内大多没有残留物。我们只能通过找寻其他化石上疑似鳄鱼的齿痕,或是观察鳄鱼头骨的形状,来推测当时鳄鱼的食谱。例如白垩纪时期最为著名的鳄鱼恐鳄,这是史上体型最大的鳄鱼之一,体长约11米;科学家猜测,它的食物应该是类似大小的恐龙——但这也只是根据它的体型进行猜测,但并没有直接证据。
恐鳄化石 | Daderot / Wikimedia Commons
科学家分析,以往鳄鱼化石没有留下食物残骸这一点,或许就是一种提示:一亿年前的鳄鱼很可能已经像现代鳄鱼一样,具备了超强胃酸。因而,很少有猎物能完整地在鳄鱼腹中,待到它们被化石保存的那一刻。
可是,如果一亿年前的鳄鱼已经有了超强胃酸,在这具化石中,为什么恐龙的遗骸没有被酸蚀刻的痕迹?古生物学家进一步推测,这条恐龙杀手鳄鱼很可能在进食后不久就死亡了,并且随后迅速进入化石化的阶段,腹中的内容物因此免遭强酸腐蚀。
恐龙杀手鳄鱼的头骨化石丨White et al.
这条吃完最后的晚餐就迅速丧命的倒霉鳄鱼,让古生物学家们都兴奋了。它的出现,直接证明了白垩纪晚期存在“鳄形类-鸟脚亚目恐龙”这样的食物链。也就是说,当时鳄鱼的食谱里确实有恐龙。
其实,这种恐龙可能只是它们庞杂的食谱其中之一。之前的很多研究都发现,鳄鱼的头骨形状和它们的食物选择有关。如果将恐龙杀手鳄鱼的头骨形状放进已知的关联图中就会发现,其头骨形状和杂食类的鳄鱼头骨形状相似。这里的“杂食”,并不是指它们既可以食草也可以食肉,而是说它们的食谱可以包含大小、行动方式等都不同的猎物。
通过对鳄鱼头骨的几何形态学分析,我们可以推测它的食谱 | White et al.
鳄鱼:进化中,勿扰
不论它死前吃了什么,这条鳄鱼本身也十分值得研究。它的出现,揭开了鳄鱼的进化史。
现代鳄鱼作为适应两栖生活的爬行动物,其脊椎由一种“前凹后凸状”(procoelus)的椎骨嵌合而成。这种特殊的脊椎既能带动鳄鱼在陆地上的拖行转向,不至于因为沉重身躯与地面发生摩擦而断裂,又能让鳄鱼在水中灵活地摆动。
比起两端都平的椎骨,前凹形嵌合的椎骨可以增强脊椎弯曲时的稳定性 | Fronimos, 2016
但亿万年前可不是这样的。当时,鳄鱼的祖先们还没有获得现在这种特殊的椎骨,而是靠着覆盖在脊椎外侧的坚硬的“外骨骼”——两排骨化表皮,来保证转向时的机械支撑。这两排“盔甲”,让它们在水中的灵活性大打折扣,所以最早的鳄鱼更适合陆地上的生活。
从原始形态(上)到部分瓦解(下)的骨化表皮 | Salisbury, 2001
后来,经过亿万年的进化,长条的骨化表皮逐渐从两侧瓦解,成了现代鳄鱼身上一块块的角质鳞,支持了水中的灵活性。
现在鳄鱼身上有着一块一块的角质麟 | Dewet / Wikimedia Commons
但是,骨化表皮瓦解和特殊椎骨出现,哪个是先演化出来的呢?恐龙杀手鳄鱼的出现,让寻觅答案已久的古生物学家得以补全其中一块重要的拼图。
从化石来看,恐龙杀手鳄鱼的骨化表皮已经完全瓦解,但只有颈部的椎骨进化成了“前凹状”。这说明,至少这一进化分支上的鳄鱼,先舍弃了陆地生活所需的坚硬外骨骼,优先选择了水中的灵活性。它们“破而后立”,随后才逐渐获得了能在陆地上负荷沉重身躯的强力脊椎,最终重新称霸陆地。
为什么椎骨先从颈部开始强化呢?这可能也并非巧合。毕竟,吃饱饭最重要,强化的颈部能帮它们完成咬住猎物、摆动撕扯的动作,自己的头也不会因猎物的挣扎而扯断。回到本案的作案方式,恐龙杀手鳄鱼的身体结构也证明了其伏击捕食是可行的——它既可以从水中游蹿而来进行伏击,又能够对较小的恐龙进行撕扯,最终美美地饱餐一顿(虽然自己很快也挂掉了)。
挖掘现场|White et al.
化石的背后,有着我们一无所知的亿万年历史。正如这个“案件”一样,古生物学的研究充满了不确定感,常常需要从结果倒推过程。我们只能管中窥豹,或许某一天发现一块新的化石,就可以轻松地推翻之前的所有理论。
亿万年演化史的浩瀚庞大令人感到绝望,却又将人深深吸引。古生物学家只能在已有的证据下,根据逻辑推演出更有可能的真实,同时又敬畏着这种逻辑推演的局限性。或许,这就是古生物学家的浪漫吧。
参考文献
[1]Campione, N.E., Evans, D.C., Brown, C.M. & Carrano, M.T. (2014). Body mass estimation in non-avian bipeds using a theoretical conversion to quadruped stylopodial proportions. Methods Ecol Evol, 5, 913-923.
[2]“Crocodile.” Wikipedia, Wikimedia Foundation, 21 Feb. 2022, https://en.wikipedia.org/wiki/Crocodile.
[3]“Crocodyliformes.” Wikipedia, Wikimedia Foundation, 27 Dec. 2021, https://en.wikipedia.org/wiki/Crocodyliformes.
[4]“Deinosuchus.” Wikipedia, Wikimedia Foundation, 3 Feb. 2022, https://en.wikipedia.org/wiki/Deinosuchus.
[5]Fronimos, J. A. (2016). Functional mechanics of concavo-convex articulations and neurocentral sutures in the vertebral column of sauropod dinosaurs (Unpublished doctoral dissertation). University of Michigan, Michigan, USA.
[6]Molnar, J. L., Pierce, S. E., Bhullar, B. A., Turner, A. H., & Hutchinson, J. R. (2015). Morphological and functional changes in the vertebral column with increasing aquatic adaptation in crocodylomorphs. Royal Society open science, 2(11), 150439.
[7]Salisbury, S.W. & Frey, E. F. (2001). A biomechanical transformation model for the evolution of semi-spheroidal articulations between adjoining vertebral bodies in crocodilians. In Crocodilian biology and evolution (eds GC Grigg, F Seebacher, CE Franklin), pp. 85–134. Chipping Norton, Australia: Surry Beatty and Sons.
[8]White, M. A., Bell, P. R., Campione, N. E., Sansalone, G., Brougham, T., Bevitt, J. J., Molnar, R. E., Cook, A. G., Wroe, S., & Elliott, D. A. (2022). Abdominal contents reveal Cretaceous crocodyliforms ate dinosaurs. Gondwana Research, 106, 281-302.
作者:Yab
编辑:猫吞,麦麦
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