广告

最早的怀孕鱼龙化石出现在白垩纪早期,揭示了史前海洋的生命

了解这只怀孕的鱼龙从白垩纪早期揭示了什么秘密,以及为什么这个发现如此重要。

María de los Ángeles Orfila
作者María de los Ángeles Orfila
Google NewsGoogle News Preferred Source
()图片由 Judith Pardo 提供

新闻简报

注册我们的电子邮件新闻简报,获取最新的科学新闻

注册

在一次挖掘过程中,在巴塔哥尼亚的风和坚硬的岩石中,一块化石开始变成绿色。这是一种意想不到的反应:用于保护骨骼的粘合剂,在冰层下数百万年后变得脆弱,与被困在岩石裂缝中的植物物质发生了反应。这种绿色使得这块化石获得了“菲奥娜”的昵称,就像《怪物史莱克》里的怪物一样。

广告

但菲奥娜的名字可不仅仅是一个以怪物为主题的绰号。它是智利境内挖掘出的第一具完整的鱼龙化石,更令人惊讶的是,它是已知的唯一一例来自豪特里夫阶(Hauterivian)的怀孕雌性鱼龙——这是白垩纪早期一个距今1.31亿年的时期。它的骨骼发现于百内国家公园泰恩德尔冰川(Tyndall Glacier)边缘,该地区因冰川退缩而越来越多地暴露出来。它属于鱼龙的一个物种Myobradypterygius hauthali,该物种最初是在阿根廷根据碎片化遗骸被描述的。

这项由麦哲伦大学和合恩角国际中心(CHIC)研究员Judith Pardo-Pérez领导的发现,发表在《脊椎动物古生物学杂志》(Journal of Vertebrate Paleontology)上,提供了对古代海洋生物前所未有的见解——从这些雄伟爬行动物如何繁殖,到它们如何适应与今天截然不同的海洋。

巴塔哥尼亚的鱼龙产科病房

(图片由 Irene Viscor 提供)

Irene Viscor

迄今为止,在泰恩德尔冰川发现了88条鱼龙。其中大部分是成年鱼龙和新生儿。有两个关键事实值得关注:食物充沛,而且没有其他捕食者与它们竞争。

身长近13英尺的菲奥娜仍然被包裹在五块岩石中。尽管面临挑战,它还是被运往一家当地诊所,通过CT扫描,研究人员得以对其头骨和身体进行研究。它的物种身份得以确认,这得益于它的一个鳍。

“世界上没有第二个这样的了,”Pardo-Pérez说。

它的四肢异常细长,这表明这种动物是为了长距离游泳而生的。

在它体内,还有更多惊喜。其中一项是胃部内容物,显示了它可能最后的食物:微小的鱼类脊椎骨。但最令人瞩目的是发现了一个胎儿,大约20英寸长,已经处于待产状态。

“我们认为这些动物时不时地来到麦哲伦地区——智利巴塔哥尼亚的最南端——来分娩,因为那里是一个安全的避难所,”Pardo-Pérez说。“我们不知道它们待了多久,但我们知道它们生命最初几天的死亡率很高。”

一个重大悬而未决的问题是它们后来去了哪里,因为除了在阿根廷发现的一块鳍之外,没有关于Myobradypterygius hauthali的记录。最丰富的遗骸来自德国南部,但那些可以追溯到侏罗纪时期,意味着它们更古老。

广告

古生物学家Erin Maxwell建议,“在许多现代生态系统中,物种在夏季会迁徙到高纬度地区,以利用季节性丰富的资源,然后在冬季迁往低纬度地区以避开恶劣条件,”她解释道。“我们认为中生代的海洋爬行动物可能遵循类似的季节性模式。”


阅读更多:鱼龙物种是已知最大的海洋爬行动物,长达80英尺

广告

海龙墓地

菲奥娜被发现的环境——被称为“海龙墓地”——也有很多值得揭示的地方。

根据德克萨斯大学奥斯汀分校的地质学家Matthew Malkowski的说法,豪特里夫阶(Hauterivian)尤其引人入胜,因为它恰逢地球发生重大变化:大陆分裂、剧烈的火山活动以及被称为“海洋缺氧事件”的现象,在此期间,大片海洋的溶解氧含量在数十万年内被耗尽。

其中一次理解不清的事件,“法老缺氧事件”,发生在约1.31亿年前,接近豪特里夫阶末期,至今仍引发关于其对海洋生物真正影响的疑问。

“我们对这些事件对海洋脊椎动物的重要性没有明确的认识,而泰恩德尔冰川这样的地质记录使我们能够探索生命、环境和地球过去条件之间的关系,”Malkowski指出。

广告

鱼龙的演化

菲奥娜的复原图。(图片由 Mauricio Álvarez 提供)

Mauricio Álvarez

不要被它们的身材所迷惑。“鱼龙与海豚无关,”Pardo-Pérez澄清道。

尽管它们流线型的体型看起来几乎一样,但前者是海洋爬行动物,后者是哺乳动物。这种相似性源于一种叫做**趋同演化**的现象:当不同谱系的物种为了适应相同的环境而发展出相似的解剖特征时。

鱼龙从陆地爬行动物演化而来,它们为了应对生态和气候变化,开始花更多时间在水中,直到它们完全适应了海洋生活。

然而,它们保留了陆地祖先的痕迹,例如一对后鳍(海豚没有)——这是从它们能行走的祖先那里遗传下来的。它们在史前海洋中生活并繁衍了约1.8亿年,这给了它们充足的时间来完善高度特化的身体:前肢和后肢变成了鳍;它们发展出新月形的尾巴用于推进,背鳍用于稳定,以及流线型的身体以减少在水中的阻力。

广告

值得注意的是,像鲸鱼和海豚一样,“鱼龙有厚厚的脂肪层作为绝缘层,以维持比周围海水更高的体温,并产下活体幼崽,这意味着它们不需要离开水来繁殖,”Maxwell解释道。

鲸鱼和海豚也源自陆地祖先,但它们的转变发生在一个相对较短的演化时期,特别是与鱼龙漫长的统治时期相比。

广告

“它们的演化时间不如鱼龙长,”Pardo-Pérez指出。“尽管如此,它们看起来却如此相似。这正是演化的奇妙之处。”


阅读更多:会游泳的爬行动物比恐龙还早出现吗?


濒临消失的化石

在泰恩德尔冰川发现的化石保存得如此完好的一个关键因素是它们的埋藏方式。根据Malkowski的说法,菲奥娜和它的同代生物要么被水下山体滑坡和浊流困住,要么被迅速覆盖——这些地质过程导致了它们的突然埋葬。

然而,数百万年来保护它们的幸运可能正在耗尽。随着冰川的退缩,暴露了曾经无法触及的化石,这些化石现在容易受到风、雨和冻融循环的影响,这些都会导致周围岩石破裂。随着植被的生长,根系会加速侵蚀,并最终再次掩盖化石。

“虽然气候变化使得这些化石得以被研究,但持续的变暖最终也会导致它们的消失,”Maxwell警告说。在菲奥娜的故事中,科学家们不仅发现了古代生命的记录,还发现了刻在石头和骨头上的警告:时间揭示的,气候可能会再次夺走。


文章来源

我们的Discovermagazine.com作家在文章中采用同行评审研究和高质量来源,我们的编辑会审阅科学准确性和编辑标准。请查看本文使用的以下来源

广告
广告

María de los Ángeles Orfila是一位驻乌拉圭蒙得维的亚的科学记者,专注于长篇报道。她的作品曾发表在《发现杂志》、《科学》、《国家地理》等刊物,以及《国家报》和《观察家报》等乌拉圭领先的出版物上。她曾是The Open Notebook 2023年Sharon Dunwoody指导项目的成员,并经常探讨科学、文化和拉丁美洲身份之间的交叉点。

  • María de los Ángeles Orfila

    María de los Ángeles Orfila

    María de los Ángeles Orfila 是一位驻乌拉圭蒙得维的亚的科学记者。她的作品曾发表在《Discover Magazine》、《Science》、《National Geographic》、《Live Science》、《The Guardian》以及乌拉圭的刊物上。

保持好奇

加入我们的列表

订阅我们的每周科学更新

查看我们的 隐私政策

订阅杂志

订阅可享封面价高达六折优惠 《发现》杂志。

订阅
广告

1篇免费文章