超长颈爬行动物生活在海洋中,而不是在陆地上

2020-08-26 99爬行类

1852年首次发现了一种名为Tanystropheus的化石,从那以后,它一直困扰着科学家。有一次,古生物学家认为这是一种会飞的翼龙,像翼龙一样,它长长的中空骨头是手指上支撑翅膀的指骨。后来,他们发现这些是细长的颈部骨骼,这是一种20英尺长的爬行动物,脖子有10英尺长:是躯干的三倍。科学家们仍然不确定它是生活在陆地上还是水中,他们也不知道较小的标本是幼体还是完全不同的物种——直到现在。通过对化石压碎的头骨进行CT扫描和数字重组,研究人员发现了这些动物是水栖动物的证据,超长颈爬行动物生活在海洋中,而不是在陆地上。并通过检查骨骼中的生长环,确定大型和小型Tanystropheus是两个独立的物种,它们可以共存而不必竞争,因为它们捕猎不同的猎物。

芝加哥菲尔德博物馆的古生物学家奥利维尔·里佩尔(Olivier Riepel)说:“我已经研究了30多年的Tanystropheus,所以看到这些生物被揭开神秘面纱是非常令人满意的。”

研究背景

Tanystropheus生活在2.42亿年前的中三叠世。在陆地上,恐龙刚刚开始出现,而海洋则由巨型爬行动物统治。然而,在很长一段时间里,科学家们并不确定Tanystropheus是生活在陆地上还是水中。它奇特的身体并没有把事情弄清楚。

“Tanystropheus看起来像一条短粗的鳄鱼,脖子非常非常长,”Riepel说。较大的标本有20英尺长,它们的脖子占了10英尺长。奇怪的是,对于脖子这么长的动物来说,它们只有13个颈椎骨,只是很长而已。(我们在长颈鹿身上也看到了同样的情况,长颈鹿和人类一样,只有7块颈骨头。)它们的脖子相当僵硬,用称为颈肋骨的额外骨骼加强。

在同一个地区发现了许多大型的Tanystropheus化石,在现在的瑞士,也有一些来自相貌相似的动物的化石,它们只有大约4英尺长。因此,科学家们不仅不确定这些是陆地居民还是海洋动物,而且他们也不知道这些较小的标本是幼体,还是20英尺长的独立物种。

研究内容

为了解开这两个由来已久的谜团,研究人员使用了更新的技术来观察这些动物骨骼的细节。大型Tanystropheus化石的头骨已经被压碎,但论文的主要作者、苏黎世大学的研究员斯蒂芬斯皮克曼(Stephan Spiekman)能够对化石板进行CT扫描,并生成内部骨骼碎片的3D图像。

斯皮克曼说,否则,扫描的力量就无法观察到化石的细节从一个强烈粉碎的头骨,我们已经能够重建一个几乎完整的三维头骨,揭示了重要的形态学细节。”

这些头骨具有关键的特征,包括鼻孔在鼻子上,就像鳄鱼的鼻孔一样,这表明Tanystropheus生活在水中。它可能在等待鱼和鱿鱼一样的动物游过,然后用它弯曲的长牙咬住它们。它可能是来陆地产卵的,但总的来说,它一直呆在海里。

里佩尔对证据指向一种栖息在水里的丹妮丝龙并不感到惊讶。”“这个脖子在陆地环境中没有意义,”他说这只是一个很难携带的结构。”

所以这回答了一个问题,关于坦尼斯罗普斯住在哪里。为了了解这些小标本是幼体还是单独的物种,研究人员检查了这些骨头是否有生长和衰老的迹象。

超长颈爬行动物生活在海洋中,而不是在陆地上

“我们观察了小体型的骨骼横截面,发现许多生长环非常兴奋。这告诉我们这些动物是成熟的,”该研究的资深作者、苏黎世大学的研究员托尔斯滕·谢尔说。

Rieppel说,基本上是密封的研究人员以希腊神话中的长颈九头蛇命名了较大的一种。小号的原名是Tanystropheus longobardicus。

“多年来,我们一直怀疑有两种Tanystropheus,但直到我们能够对较大的标本进行CT扫描,我们还没有确凿的证据。现在我们做到了,”超长颈爬行动物生活在海洋中,而不是在陆地上。苏格兰国家博物馆自然科学管理员、论文合著者尼克·弗雷泽说发现这种奇特的长颈爬行动物在大约2.4亿年前曾在特提斯海的沿海水域游泳并生活在一起,这一发现意义重大。”

这些动物的大小不一,大物种有锥形牙齿,小物种有冠状牙齿,这意味着它们可能不会争夺同一个猎物。

“这两个密切相关的物种进化到在同一环境中使用不同的食物来源,”斯皮克曼说与大型物种所吃的鱼和鱿鱼不同,小物种可能以虾等小壳动物为食。这真的很了不起,因为我们期望Tanystropheus奇特的脖子可以专门完成一项任务,比如长颈鹿的脖子。但实际上,它允许多种生活方式。这完全改变了我们看待这种动物的方式。”

这种栖息地的“分裂”以容纳两个相似的物种称为生态位划分“达尔文非常关注物种之间的竞争,以及争夺资源的竞争是如何导致一个物种灭绝的,”Riepel说但这种激烈的竞争发生在像岛屿这样的受限环境中。Tanystropheus生活的海盆显然支持生态位划分。这是一种重要的生态现象。”

“Tanystropheus是一种标志性的化石,一直以来都是,”Riepel补充道厘清它的分类是理解这个群体及其演变的重要的第一步。”

引用

Field Museum. "Fossil mystery solved: Super-long-necked reptiles lived in the ocean, not on land: Twenty-foot-long specimens described as separate species from their cousins, named after mythology's Hydra." ScienceDaily. ScienceDaily, 6 August 2020. www.sciencedaily.com/releases/2020/08/200806111849.htm.

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