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大家都見過長頸鹿,但你聽說過“長頸龍”嗎?

發(fā)布時(shí)間:2025-01-16 05:59:00 來源:蝌蚪五線譜 字號: [ 大 ] [ 中 ] [ 小 ]

雖然中生代被稱為“恐龍時(shí)代”,但其實(shí)統(tǒng)治海洋的并不是恐龍,而是海龍類、魚龍型類、滄龍類、赑屃龍科和鰭龍類等海生爬行動物。

在鰭龍類中,最為成功的要數(shù)蛇頸龍類(Plesiosauria),而最經(jīng)典的蛇頸龍類形象便是薄片龍(Elasmosaurus)。

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薄片龍復(fù)原圖(D.Bogdanov繪)

遠(yuǎn)古海洋中的神秘身影

如今的美國堪薩斯州,是廣袤無垠的高平原,有著數(shù)不清的農(nóng)場,被稱為美國的“糧倉”。然而,在八千萬年前的晚白堊世,這里卻完全是另一番景象。

那時(shí),北美洲的東部和西部分屬拉臘米迪亞大陸和阿巴拉契亞大陸,而堪薩斯州位于分割二者的西部內(nèi)陸海道。

在這片已經(jīng)消失的神秘海域中,一場驚心動魄的追逐正在上演。一大群矛齒魚(Enchodus)驚慌失措地逃竄,幾只海豚般大小的長喙龍(Dolichorhynchops)扇動又大又長的鰭狀肢,如同飛翔般追逐著它們。

突然,一條剛從長喙龍“虎口”逃脫的矛齒魚,瞬間被一張不知從何而來的大嘴吞下。緊接著,矛齒魚群又接連遭受攻擊,損失慘重。這些神出鬼沒的獵手便是薄片龍,它們那長達(dá)7 米的脖子在魚群中靈活地穿梭。

就在這時(shí),局勢突變,剛才還在追逐矛齒魚群的長喙龍開始四散奔逃,原來是白堊紀(jì)海洋的霸主——滄龍(Mosasaurus)登場了。

長喙龍是當(dāng)時(shí)海洋中游速最快的海洋爬行動物之一,不靠伏擊,滄龍根本追不上,于是它便將目光投向了薄片龍群。

雖然有時(shí)落單的幼年的薄片龍會受到滄龍和鯊魚的襲擊,但是成年的薄片龍憑借巨大的體型和群體的力量足以自保。

這群薄片龍迅速將幼體護(hù)在身后,讓滄龍無機(jī)可乘。滄龍見對方“龍” 多勢眾,肚子也還不太餓,便明智地游走了。逃過一劫的薄片龍群,繼續(xù)享受它們的盛宴。

“化石大戰(zhàn)”的導(dǎo)火索

19世紀(jì)后期的美國有兩名赫赫有名的古生物學(xué)家——馬什(O.C.Marsh)和科普(E.D.Cope),他們之間的競爭激烈無比,爆發(fā)了科學(xué)歷史上著名的“化石戰(zhàn)爭”,而“化石戰(zhàn)爭”的導(dǎo)火索便是薄片龍。

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古生物學(xué)家科普

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古生物學(xué)家馬什

1867年,堪薩斯州華萊士堡的一名軍醫(yī)在荒原上發(fā)現(xiàn)了一些化石。這些化石經(jīng)過輾轉(zhuǎn)最后被交到了科普手上。科普經(jīng)過鑒定,發(fā)現(xiàn)這些化石屬于蛇頸龍類,隨即請求華萊士堡的軍人們采集了整具化石。

1869年,科普將這具化石命名為平尾薄片龍(Elasmosaurusplatyurus),并且提出它和此前發(fā)現(xiàn)的蛇頸龍類大不相同——尾部長而頸部短。

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搞錯(cuò)頭尾的薄片龍骨架復(fù)原(引自Cope1896)

然而,科普的導(dǎo)師雷迪(J.Leidy)卻指出,科普把薄片龍的頸椎和尾椎搞反了,知道自己鬧了笑話的科普心急如焚地想要回收所有論文,但一直與科普暗中較勁的馬什,卻故意留下了這篇論文,還大肆宣揚(yáng)科普的錯(cuò)誤,結(jié)果二人徹底決裂。

此后,兩人及其麾下的化石獵人們以美國中西部為戰(zhàn)場,展開了一場對后世古生物學(xué)影響深遠(yuǎn)的“化石戰(zhàn)爭”。

七十多枚頸椎的秘密

說起蛇頸龍類,大家可能都會想到它們長長的脖子,但是其實(shí)蛇頸龍類既有短頸類型:如彪龍科、上龍科、長鎖龍科和雙臼椎龍科等,需要注意的是,短頸類型的蛇頸龍類其實(shí)來源于不同的祖先。

也有長頸類型:如蛇頸龍科、微鎖龍科、隱鎖龍科和薄片龍科等,而薄片龍與其所屬的薄片龍科的頸部長度,即使在長頸類型的蛇頸龍類中也特別突出。

薄片龍的全長約為12米,其中頸部的長度就占了7米。哺乳動物大多只有7枚頸椎,即使是長頸鹿也不例外。

頸部很長的蜥腳類恐龍一般也只有12枚至19枚頸椎;而被視為“工程學(xué)噩夢”的長頸“原龍類”(Protorosauria)——恐頭龍(Dinocephalosaurus)的頸椎數(shù)量也不過27枚。

但是薄片龍竟然有72枚頸椎,同屬薄片龍科的阿爾伯塔泳龍(Albertonectes)甚至有多達(dá)76枚頸椎!是已知脊椎動物中頸椎數(shù)目最多的。

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加拿大阿爾伯塔大學(xué)CCID的薄片龍骨架模型(維基百科IQRemix攝)

古生物學(xué)家們一致認(rèn)為,薄片龍的長脖子有利于其捕食獵物,但是對于它頸部的活動能力和范圍卻存在爭議,這自然也影響到對薄片龍捕食行為的復(fù)原。

過去,很多古生物學(xué)家相信薄片龍的長脖子非常靈活,甚至可以伸出水面捕食空中的翼龍類和海鳥。后來又有人指出,薄片龍的頸部非常僵硬,無法自由活動。

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早期的薄片龍復(fù)原圖(C.R.Knight繪)

目前大部分古生物學(xué)家認(rèn)為,薄片龍的頸部雖然無法抬出水面,但是仍有一定的靈活性。薄片龍可以尾隨魚群,用長脖子將細(xì)小的腦袋伸進(jìn)魚群,神不知鬼不覺地進(jìn)行捕食活動。

水下飛行?愛吃石頭?

和長長的頸部相比,薄片龍的頭部很小,呈細(xì)長的三角形。牙齒的數(shù)目不多,上頜為20枚(前上頜骨6枚、上頜骨14枚),下頜(齒骨)僅為17至19枚牙齒。前部的牙齒較大,隨后向后逐漸縮小,并且上下頜牙齒互相互鎖。

薄片龍的牙齒是典型的海洋爬行動物的牙齒,齒冠細(xì)長,橫截面為圓形,齒冠表面有很多縱向的脊。這樣的牙齒有助于刺入滑溜溜的魚或頭足類的身體,不讓獵物輕易掙脫逃走。

雖然薄片龍以魚和頭足類等海洋動物為食,但是人們在它們的化石腹腔內(nèi)還找到了很多卵石,古生物學(xué)家將其稱為“胃石”。

胃石并非在薄片龍的體內(nèi)產(chǎn)生,而是被它們有意識地吞進(jìn)肚子里的。雖然一些現(xiàn)生爬行動物和鳥類也會吞咽砂石幫助消化,但是對于薄片龍吞咽卵石的原因卻眾說紛紜,有人認(rèn)為和現(xiàn)生動物一樣是為了幫助消化,也有人認(rèn)為是為了幫助其在水中保持身體的平衡。

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薄片龍的胃石(引自Williston1914)

《哆啦A夢:大雄的恐龍》中的“皮助”是一只雙葉鈴木龍(Futabasaurussuzukii),和薄片龍同屬蛇頸龍類薄片龍科。

雖然在動畫中“皮助”是被大雄從蛋里孵出來的,然而現(xiàn)實(shí)中的蛇頸龍類卻并不產(chǎn)卵,而是直接產(chǎn)出幼體。

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“皮助”所屬的雙葉鈴木龍是薄片龍的近親

古生物學(xué)家發(fā)現(xiàn),在和蛇頸龍類的祖先非常近似的貴州龍(Keichousaurus)標(biāo)本的腹腔內(nèi)有小的骨架,而這些骨架非常完整,也沒有被消化的痕跡,表明并不是被吞進(jìn)去的,證明了蛇頸龍類所屬的鰭龍類會直接產(chǎn)下幼體。

此外,古生物學(xué)家在蛇頸龍類的雙臼椎龍(Polycotylus)的化石中發(fā)現(xiàn)過一個(gè)很大的胎兒骨架,表明蛇頸龍類會產(chǎn)下體型較大、數(shù)量較少的后代。

因此,薄片龍這樣的蛇頸龍類屬于靠提高后代存活率,而非產(chǎn)下大量的后代的方式保證種群的延續(xù),這種類型被稱為“K生殖對策”。

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雙臼椎龍的母體和胎兒的體型對比(引自O(shè)'Keefeet Chiappe 2011)

不同于魚龍型類和滄龍類靠擺動身體游泳,薄片龍這樣的蛇頸龍類主要靠強(qiáng)壯的鰭狀肢劃水來推動自己在水中前進(jìn),而且為了這種特殊的運(yùn)動方式,它們的肩帶和腰帶都變得扁平,并且移到了身體腹側(cè)。

通過與現(xiàn)生水生四足動物的比較,古生物學(xué)家認(rèn)為,蛇頸龍類的鰭狀肢采用“水下飛行”的方式運(yùn)動,即肢體和前進(jìn)方向垂直活動。

在同樣采用“水下飛行”運(yùn)動方式的動物中,蛇頸龍類和海龜?shù)倪\(yùn)動方式最為近似,不同于海龜主要只靠前鰭狀肢運(yùn)動,蛇頸龍類的后側(cè)鰭狀肢同樣發(fā)達(dá),因此二者的運(yùn)動方式也并不完全相同。

作者:趙岳

責(zé)編:董小嫻

審核:張超 李培元

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