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鳄鱼如何在一亿两千万年和两次大灭绝事件中幸存下来

了解为什么对鳄鱼头骨、牙齿和颌骨的全面比较表明,杂食性动物而非特化性动物最适合长寿。

作者:Paul Smaglik
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大约在 2.15 亿年前,在如今的阿根廷西北部,陆地鳄形动物 Hemiprotosuchus leali 准备吞食早期哺乳动物的亲戚 Chaliminia musteloides。图片来源:Jorge Gonzalez

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鳄鱼是顽强的——不仅在于它们致命的捕食行为,更在于它们的存在。现存的鳄鱼物种源自一个拥有 2.3 亿年历史的谱系,它们在两次大灭绝事件中幸存下来。

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古生物学》期刊上的一项研究指出,灵活性是其长寿的关键。《鳄目》在数百万年的时间里幸存下来,能够食用多种食物,并在多种栖息地生存。理解这种适应性水平可能有助于濒危物种生存。

“灭绝和幸存是同一枚硬币的两面。在所有的大灭绝事件中,一些群体得以延续和多样化。通过研究这些事件带来的更深远的进化模式,我们能学到什么?”俄克拉荷马中央大学教授、该研究的作者之一 Keegan Melstrom 在一份新闻稿中说。她在这里读研究生时就开始了这项研究。

鳄鱼作为活化石

鳄目》常被称为“活化石”。但这可能有些误导,因为这个标签暗示了缺乏变化。关于它们为何如此长寿的研究与此背道而驰。这些生物之所以能长久生存,是因为它们设法改变了栖息地和食物,即使周围的世界在变化。

这种情况发生在两次大灭绝事件中。第一次是在三叠纪晚期,大约 2.014 亿年前。第二次是白垩纪末期,大约 6600 万年前。


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大规模灭绝事件后的进化

在晚三叠世(2.37 亿年前至 2.014 亿年前),包括早期《鳄形动物》和许多其他已灭绝谱系在内的广义群体——《Pseudouuchia》占据主导地位。《鳄形动物》当时是小型到中型的生物,相对稀少,主要以小型动物为食,很可能是在水中。

其他《Pseudouuchia》群体占据了陆地,身体形态和大小各异。但这种程度的特化可能导致它们在三叠纪末期灭绝,而《鳄形动物》成为剩余的最具统治力和适应性的物种之一。

“在那之后,情况就变得疯狂了,”Melstrom 在新闻稿中说。“水生肉食者、陆地杂食者、陆地肉食者、陆地食草者——《鳄形动物》在恐龙时代经历了大量生态角色的演变。”

鳄形动物》物种在晚白垩世开始缓慢衰落,更特化的物种逐渐消失。在一颗小行星导致包括所有恐龙在内的大规模灭绝事件后,只有水生和半水生的《鳄形动物》幸存下来。

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鳄鱼随时间的饮食变化

科学家通过分析不同时期不同物种的头骨和牙齿形状,确定了数百万年来《鳄目》的饮食。长着锋利匕首状牙齿的颌骨最可能与食肉动物相关,而其他带有类似研钵和研杵的牙齿则可能研磨植物物质以方便消化。

为了了解动物随时间推移的饮食情况,研究人员检查了 99 种已灭绝的《鳄形动物》物种和 20 种现存的《鳄目》物种的头骨。他们走访了七个国家和四个大陆的动物学和古生物学博物馆的收藏,最终检查了 99 种已灭绝的《鳄形动物》物种和 20 种现存的《鳄目》物种的头骨。

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然后,他们创建了一个涵盖 2.3 亿年的化石数据库。接下来,他们将其与先前包含 89 种哺乳动物和 47 种蜥蜴的非《鳄目》现存动物的数据集进行了比较。这些标本代表了从纯粹的食肉动物到专性食草动物的各种饮食生态,以及各种各样的头骨形状。

今天现存的 26 种《鳄目》几乎都是半水生杂食性动物。这至少在进化意义上——为“样样通不如样样松”的说法提供了一些依据。


阅读更多:这些灭绝的巨型鳄鱼可能曾捕食我们的远古祖先


文章来源

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  • Paul Smaglik

    在加入Discover Magazine之前,Paul Smaglik做了20多年的科学记者,专注于美国生命科学政策和全球科学职业问题。他的职业生涯始于报纸,后来转向科学杂志。他的作品曾出现在《科学新闻》、《科学》、《自然》和《科学美国人》等出版物上。

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