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,被考古学家发现了!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。
现代鳄鱼作为两栖动物,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
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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.
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.
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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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