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「海洋霸主」蛇頸龍之謎,蛇頸龍與恐龍也許是不同的生物

在距今約2.5億~6550萬年的中生代,

「海洋霸主」蛇頸龍之謎,蛇頸龍與恐龍也許是不同的生物

陸地上的各種恐龍正上演著一場興亡盛衰的大劇。而在當時的海洋里,生活著一種巨大的爬行動物,它們肥胖的身體像海豚,蛇一樣細長的脖子竟可佔到身長的一半以上。在它們粗短的身體上長著四隻像船槳一樣的鰭足,它們依靠四隻鰭足的互相配合,不僅能快速遊動,而且能靈活轉換方向。這就是生活在距今約2億年前中生代三疊紀末期的海洋怪物——蛇頸龍。

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根據蛇頸龍脖子的長短,古生物學家又將其分類為長頸蛇頸龍

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和短頸蛇頸龍。

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兩者都是殘暴的肉食者,不僅吃魚類、帶殼的蚌類和貝類,也吃同時代的翼龍甚至同類的幼仔。在恐龍時代的海洋里,蛇頸龍高居生態系統的頂端,堪稱「海洋霸主」。

由於蛇頸龍遺骨化石發現不多,古生物學家對它們的生活習性知之甚少,留下了許多未解之謎,甚至就連它們到底是不是恐龍的同類或近親都還存在爭議。

長頸之謎

蛇頸龍最不可思議的是其長脖子的作用。雖然在長達1.4億年的進化史中也出現過短頸的蛇頸龍,但從化石中我們知道,超過半數的蛇頸龍種類都是朝著長頸方向進化的。在臨近恐龍時代終結的中生代白堊紀後期,屬於蛇頸龍類的薄片龍的全身長度為14米,而其脖子長度竟然佔到了50%,頸椎骨個數達到了76個,而人類僅有7個。

那麼,這個長脖子能彎曲到多大程度呢?19世紀的古生物學家設想,長頸龍那高高的、柔韌的脖子可以像蛇一樣靈活地旋轉扭曲,它們利用長脖子把魚驅趕到一起。到20世紀末,古生物學家根據新的考古證據證明,蛇頸龍的脖子並不能像蛇那樣靈活地旋轉扭曲,更不能極端到垂直舉起的程度,因為那樣做會造成椎骨脫臼。為了解蛇頸龍的脖子究竟能彎曲到多大程度,現在有科學家正在用計算機軟體進行分析,但尚未得出結論。

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蛇頸龍怎樣捕食,又怎樣通過長長的脖子將食物吞到肚子里?這個問題也還沒有定論。古生物學家在蛇頸龍化石的腹部發現了菊石和雙殼綱軟體動物的化石,據此推斷蛇頸龍的食譜中包括這些帶硬殼的生物。他們還在蛇頸龍的胃部發現了許多胃石(滾圓的鵝卵石),因此推測蛇頸龍的牙齒較細,不可能像鯊魚那樣咬斷獵物,進食的時候基本上是囫圇吞下,然後靠胃石來研碎蛤蜊等的硬殼。但也有觀點認為,胃石是蛇頸龍在水中用來調節浮力的「平衡器」。

蛇頸龍的長脖子究竟能起什麼作用,目前古生物學家還不能下結論。一種觀點認為,蛇頸龍長長的脖子增加了頭與身體之間的距離,這樣它們就可以在整個身體還沒有暴露前靠近獵物,有利於捕食。但另一種觀點認為,長脖子用於隱蔽的作用並不大,因為蛇頸龍在海里呼吸時會產生壓力波,獵物只要感覺到壓力波的存在,即使還沒有看見蛇頸龍,也會迅速逃走。相比之下,蛇頸龍的咽喉倒是比較大,也比較長,估計它們會在靠近獵物時突然擴張咽喉,以消除因呼吸而產生的壓力波,這樣它們就可以在動靜很小的情況下張開大嘴吞下獵物。與此同時,它們通過其粗大喉管的強有力的擴張,產生強大的吸力,將獵物吸入口中囫圇吞下。

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天敵之謎

一項新的化石分析顯示,在一具蛇頸龍化石中殘留有大量的古鯊魚牙齒,數量超過80顆。有古生物學家據此提出了「蛇頸龍的天敵是鯊魚」的推論。但一些古生物學家並不贊同這種說法,他們認為古鯊魚的牙齒很可能是一群古鯊魚圍攻一隻瀕死的蛇頸龍時脫落在蛇頸龍身上的。要知道,在蛇頸龍生活時代,它們是海洋里體形最大的動物,很難想像鯊魚甘冒受傷的風險去襲擊個頭比自己大得多的健壯的蛇頸龍。

如果說蛇頸龍有天敵,那很可能是號稱「史前海洋三大霸主」之一的滄龍。

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滄龍是距今約9000萬年前的白堊紀晚期出現的海洋中最為兇猛的爬行動物。它們是在蛇頸龍獨霸海洋後期出現的,並逐步取代了蛇頸龍的「龍頭老大」地位。滄龍的頭骨很長,向內彎曲的牙齒長而尖利,一般身長為5~9米。在理論上,兇猛的滄龍確實能對蛇頸龍構成威脅,但相關的化石證據至今並未找到。此外,滄龍與蛇頸龍是一起滅絕的,因此兩者和平共存的可能性要大一些。

分類之謎

如本文一開始所述,在蛇頸龍生活的中生代,陸地上的統治者是恐龍。鑒於外觀上脖子長的特徵,以及同屬爬行類,人們很容易將蛇頸龍同恐龍混為一談。那麼,它們是同類嗎?

實際上,蛇頸龍和恐龍是完全不同的生物。以著名的食肉恐龍霸王龍和角龍為例,它們的後肢是從腰部垂直向下立於地面的,蛇頸龍、鱷等則不同,它們的後肢不是垂直向下,而是向身體兩側伸展。再者,兩者的腳足形態差距也比較大,恐龍的腳足有腳趾和腳爪,蛇頸龍的腳足則與海豚腳足相似。

另外,從物種分類看,蛇頸龍從頸根部到頭部的長度比尾巴還要長,而恐龍脖子的長度與尾巴的長度幾乎相同。按照嚴格的物種分類方法分析,雖然同屬爬行動物,鱷類、龜鱉類與恐龍有近緣關係,而蛇頸龍與恐龍則沒有親緣關係。所以,蛇頸龍與恐龍是不同的生物。

卵生之謎

今天,海洋里的大多數爬行動物都是卵生的,例如海龜。海龜幾乎一生都生活在海里,但每當生育時它們就會爬到岸邊產卵。過去古生物學家把蛇頸龍生活的場景復原成像海龜那樣經常上岸,但這種推測現在已被否定,因為考慮到蛇頸龍的骨骼構架,它們上岸是件非常困難的事情。

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以人類為例,如果我們趴在地上,我們的心肺器官不會因為自重壓迫而不能正常工作,原因是我們從脊椎延伸出來的肋骨把胸部器官整個地包裹並支撐起來。再以鱷魚為例,鱷魚之所以能夠上岸產卵,是因為它們身體兩側的肋骨把腹部包裹和支撐了起來。而蛇頸龍的內臟並沒有這樣的支撐骨架。化石分析表明,蛇頸龍的脊背側的肋骨與腹側的肋骨是分離的,沒有銜接到一起,所以起不到對腹部內髒的支撐和保護作用。如果它們從有浮力的水世界中爬出,就會因自身的重量壓迫心肺,導致呼吸困難甚至死亡。

如此來看,不能上岸的蛇頸龍唯有在海里產仔,而且其幼仔一出生應該就會游泳。所以,蛇頸龍像哺乳類那樣是胎生的觀點很有說服力。英國《自然》雜誌曾報告,在被視為蛇頸龍祖先的海棲爬行動物胡氏貴州龍化石中,發現了其腹部懷有的完全成形的胎兒,這也證明蛇頸龍是胎生的可能性很大。

滅絕之謎

最早的蛇頸龍化石是在歐洲被發現的,該地層屬於距今約2億年的中生代三疊紀末期。後來,在歐洲、北美和非洲的恐龍大繁榮的侏羅紀地層中均發現了蛇頸龍化石。再後,蛇頸龍化石在世界各地的白堊紀地層中都有發現。

從多樣性方面來說,在侏羅紀地層中發現的蛇頸龍化石種類最多。雖然蛇頸龍在侏羅紀時的棲息區域並不廣,但卻存在多個種類。這些種類分成兩個系統進化:具有細長脖子的長頸蛇頸龍和具有大型頭骨的短頸蛇頸龍。短頸蛇頸龍在侏羅紀末數量銳減,不過,後來從長頸的群體中又再次分化出了短頸的種類。

除了蛇頸龍,恐龍時代的海洋里還生活著很多海棲爬行動物。其中,形似海豚模樣的魚龍類、

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巨鱷模樣的滄龍類

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和蛇頸龍一起被稱為「中生代三大海棲爬行動物」。魚龍類是三者中最早出現的,生活在三疊紀中期(約2.45億~2.28億年前)。魚龍類也進化出了不同的分支,例如長著15米巨大身軀的肖尼龍,擁有直徑達25厘米巨大眼球的眼球龍。魚龍的多樣化到白堊紀中期結束。

滄龍類是三者中最後出現的,它們在白堊紀末期才開始繁盛,並最終取代蛇頸龍成為新的「海洋霸主」。目前尚不清楚滄龍和蛇頸龍的關係,不過從化石中可以看出它們的食物不同,因此兩者共存的可能性很大。

繁榮了一億多年的蛇頸龍與恐龍同時在距今6550萬年前滅絕,其原因迄今仍然為謎,或者受其主要食物——菊石滅絕影響也未可知。

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腦袋到底長哪邊?

1867年春天,外科醫生西奧菲勒斯·H·特納博士隨軍駐紮在美國堪薩斯州西部的華萊士堡。他喜歡利用閑暇時間到郊外打獵和採集礦石標本。有一天,他在遠郊的山谷中發現了幾塊類似大型動物的骨骼化石,他整理了三塊椎骨,並託人寄給了美國史密森學會的庫珀博士。庫珀博士見到椎骨化石後,隨即寫信請特納博士保護和收集好剩下的化石。

1868年3月初,當所有剩下的化石終於到達庫珀博士的研究室後,他立即展開了研究工作。首先引起他注意的是一長串像鉸鏈一般的椎骨,總共有70多個。從該生物的整體骨架看,它應該是個龐然大物,可這些椎骨跟其他骨骼相比顯得細小,只有跟身體相接的那一截「尾椎骨」比較粗壯。庫伯教授自1861年就在美國史密森學會進行爬行類研究,他對蜥蜴研究得很多,而絕大多數蜥蜴都長著較短的脖子和較長的尾巴,所以他推斷這一串又長又小的椎骨是一條尾巴。在沒有發現後肢骨骼化石的情況下,他甚至懷疑這個叫做長頸龍的巨大動物沒有後肢。

1869年8月,庫珀博士準備發表自己對該長頸龍化石的研究,並且畫出了骨骼化石的結構圖。在圖上,庫珀將長頸龍的腦袋接在了較短的椎骨鏈上,形成了長頸龍尾巴比脖子長的景象——絕大多數爬行類不都是那樣的嗎?

然而,在1870年3月8日召開的史密森學會會議上,一位名叫約瑟夫·萊迪的學者當眾指出:庫珀博士錯誤地將蛇頸龍的腦袋安在了尾巴上。通過仔細研究,約瑟夫認為,在爬行類蛇頸龍的骨骼特徵中,第一頸椎和軸椎骨常常在頭骨後面融合成一塊叫做枕骨踝的關節,而在那串又長又細小的椎骨末端,恰好存在這樣的和頭骨連接的關節,由此說明這種巨大動物實際上長著比尾巴更長的脖子。

在科學事實面前,庫珀教授迅速作出決定,追回那些準備印刷的圖片,將「倒退的蛇頸龍」的頭尾對調了回來。

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