编者注:本期带来的是2020学年《古生物学》课程的学生科普做品—221923班孙志强,李政轩,周梓檬三位同窗的做品《海洋中的大明星—沧龙》,指点教师:王旖旎副传授
1.
沧龙
近年来,沧龙可谓是一种名副其实的明星古生物,几乎所有有关恐龙的片子中都能见到沧龙的影子。广义上的沧龙泛指沧龙科的所有属,沧龙科隶属于脊索动物门(Chordata),脊椎动物亚门,蜥形纲(Sauropsida),双孔亚纲,有鳞目(Squamat)。而狭义上的沧龙特指沧龙科中的沧龙属(Mosasaurus)。沧龙是群肉食性海生爬虫类,拥有庞大的头部、强壮的颚与锋利的牙齿,外形类似具有鳍状肢的鳄鱼。
必需得提及的是沧龙不属于主龙,而属于鳞龙,鳞龙次亚纲和主龙次亚纲都属于双孔亚纲,但区别是主龙类有眶前孔,鳞龙类没有;主龙类心脏有四腔,鳞龙为类三腔。现存的主龙类有鸟类和鳄类,现存的鳞龙类有蛇与巨蜥,你能够把白垩纪的主龙都想象成拥有鳄鱼那般长尾巴和大头部的尖牙利爪的鸟类的那种容貌,典型的就像霸王龙一样,我们凡是所说的恐龙都是主龙。沧龙科是有鳞面前目今的一大演化收,沧龙是蛇和巨蜥的近亲,是中生代海洋中更大的顶级掠食者,固然它们在6500万年前全数灭绝了,但是沧龙科称得上是鳞龙之光,它们在主龙统治的中生代强势兴起,称霸了最初的海洋,也是中生代最初一批海怪。
图 1《侏罗纪世界》系列片子中沧龙与实在沧龙、人比力图(来自网站www.deviantart.com)
实在的沧龙远不及影视形象那般恐惧。在片子《侏罗纪世界I》中,沧龙大要有37多米长,片子《侏罗纪世界II》以至接近70米体长,那其实不外只是披着沧龙外套的设想怪兽罢了(图1)。现实上沧龙科中最出名的霍夫曼沧龙(Mosasaurus hoffmanni),是沧龙属(Mosasaurus)中的形式种,是沧龙科中最早发现的物种,它是沧龙中体型更大的存在,剑桥博物馆有一块迄今发现最为庞大的霍夫曼沧龙头骨化石(图2),由该化石揣测霍夫曼沧龙更大可达16.5-18.5米,重17-24吨。不外那些已经能够使其成为一个实正的海怪了。霍夫曼沧龙是生活于水外表的掠食者,生活的情况次要仍是沿岸水域。它做为不断存活到白垩纪晚期大灭绝的顶级捕食者,是沧龙那个各人族中更具代表性的明星物种,它也是白垩纪马斯特里赫特期(约7000万至6500万年前)海洋中当之无愧的王者。
图2 英国剑桥博物馆霍夫曼沧龙“甜心”头骨化石(来自www.wikipedia.org)
2. 沧龙的演化
逃溯沧龙那一海洋霸主的起源,能够寻至它的祖先—崖蜥,一种体长约只要一米的蜥蜴。生活于距今约9500万年前,其保存情况长久以来都遭到了来自恐龙那一陆地霸主的威胁,曲到森诺曼期-土伦期灭绝事务(100-89百万年前)的发作,暗潮汹涌的海洋争霸得以产生了一段空窗期,恰是靠着此次机遇,崖蜥选择了进入大海之中。
崖蜥到沧龙的进化过程在持久以来都是古生物学研究史上的一个谜团,曲到1989年达拉斯蜥蜴化石(图3)的发现,其演化的重重疑云刚才得以扒开,达拉斯蜥蜴(拉丁文学名:Dallasaurus)被科学家归类于沧龙科、沧龙亚科的一个属,是种原始沧龙属,是已知最古老的沧龙类,它的发现展现崖蜥到沧龙身体构造与构造的大致演化,它因而被视为是沧龙类与其陆生蜥蜴祖先—崖蜥的遗失的保持。
图3 达拉斯崖蜥设想复原模子
崖蜥下海后的300万年间,它们一步步的完成了由蜥蜴到沧龙的进化。在漫长的演化过程中,它们的脚趾酿成蹼足(图4),尾巴变革成了尾鳍(图5),身体不竭细长化,同时也为此失去了在空中上自在行走的才能。600万年的时间里,它们完成了从1米长的小蜥蜴到体长可达18米的庞大沧龙的演化。沧龙的王朝从此起头成立,它们将在无际的海洋中创建它们的灿烂。
图4 崖蜥到沧龙脚趾演化图
图5 崖蜥到沧龙尾鳍演化图3. 沧龙代表种
迈向海洋后的沧龙不竭开展繁衍进化,最末构成了一个庞大的沧龙家族,此中已知属种囊括了海王龙属(Tylosaurus),扁掌龙属(Plioplatecarpus),浮龙(Plotosaurus)等许多属种。按体型能够分为大型,中型,小型沧龙。
大型沧龙以海王龙属为代表,隶属于有鳞目蜥蜴亚目沧龙科海王龙亚科,它们大多没有尾鳍,是已发现最多的具完好化石个别的大型沧龙,大大都沧龙的复原都参考过它们的形态。海王龙大多为10米以上的大型物种,但与其它大型沧龙种比拟,海王龙身躯愈加纤细,拥有相对小的胸带骨盆带,以及四肢中空的骨头,充实的减轻了它们的体重,整体比力瘦小,以此换来了极高的灵活性,并且海王龙的上、下颚最前端突起的吻尖部分是没有牙齿的,由此我们揣测它们会以吻部碰击猎物做为次要攻击手段。从部门化石标本胃容物残骸来看,它们具有普遍的食谱,从飞翔于天空的黄昏鸟,到翱翔于浅海的小型鲨鱼,小型沧龙,都能够在海王龙的食谱中寻觅到踪迹。
中型沧龙中最有代表性的就是扁掌龙属,隶属于有鳞目蜥蜴亚目沧龙科扁掌龙亚科,世界各个大洲都曾发现过它们的化石,那种沧龙大多不到十米,它们头部较为粗短,牙齿藐小而弯曲,次要以鱼类、甲壳类以及头足类等小型动物为食,食性上多样化的选择,有效的避开了剧烈的合作,使其成为了中型沧龙中最胜利的类群。扁掌龙亚科还有一个比力有特点的种属—球齿龙属(图6),它们身长约6米,流线型的身体、扁平的尾部付与了它们极高的灵活性,强而有力的下颌,球状的牙齿(图7),使它们成为了菊石的克星。
图6 球齿龙牙齿化石
图7 球齿龙复原图 小型沧龙则玩起了黑科技,几年前在日本发现的一种沧龙就是更好的例子,大洋龙属美溪磷酸盐龙(Phosphorosaurus ponpetelegans)拥有超乎寻常的目力。按照对化石的研究和揣测,古生物学家认为美溪磷酸盐龙是一种小型沧龙,体长仅有3米。美溪磷酸盐龙的个头不大,却长有一对大眼睛。美溪磷酸盐龙的口鼻部尖长,脑颅部门宽,异常庞大的眼眶是其庞大眼睛的证明。美溪磷酸盐龙的双目视觉堆叠到达了35°,而其它沧龙类的双目视觉堆叠都不会超越30°(图8)美溪磷酸盐冰片袋后面是圆鼓的身体和长有鳍的尾部。其尾部外形与倒置的长尾鲨尾部类似(图9)。在美溪磷酸盐龙的身体下方前后长有两对形如船桨的鳍状肢,能够在泅水时起到平衡及转向的感化。
图8 沧龙眼部构造比力图
图9 美溪磷酸盐龙复原图
跟着沧龙的黄金时代——白垩纪马斯特里赫特期(简称“马期”)的到来,沧龙正式迎来了巨型化的时代,马期北美的杀手——近瘤龙体长可达10米,它们的头骨变长,有粗大的牙齿,而它的近亲倾齿龙更有晚期沧龙最强的硬件,倾齿龙属中差别较大,形式种索维尔倾齿龙体长只要5米,而饱和倾齿龙更大揣测体长可达14米,并且它有结实的头骨,圆锥型的牙齿,带来了它远大于其它沧龙的咬合力,同地域一个2.9米长的海龟化石上还发现了它的咬痕,表白它有才能捕食大型海龟。它眼眶四周的巩膜环构造也是它的次要特征(图10),那种构造能够起到庇护眼球,减缓水压的感化,那证了然比拟于次要在浅海保存的沧龙类,倾齿龙已经进一步走向了深海。
白垩纪马期沧龙不只在体型硬件上得到了加强,同时也进化出了高度演化的物种--浮龙(图11),它是目前已知最进化水平最完全的沧龙,拥有愈加扁平细长的鳍状肢,外不雅也呈现出流线型,脊椎比拟之前的沧龙愈加弯曲,胸腔进一步扩张,科学家推测可能演化出了初级的背鳍,那为它带来了更快的速度,让它成为了中生代的“急前锋”。遗憾的是,自浮龙之后,再没有更先辈的沧龙属被发现过。
图10 倾齿龙巩膜环构造
图11 浮龙复原图4. 霸主的消亡
沧龙、蛇颈龙和上龙那些庞大的海生爬虫类位于一长串食物链的最顶端,但在恐龙发作大灭绝的同期间(6500万年前的白垩纪晚期),那条食物链突然发作了断裂,从此再也没有充沛的食物供沧龙们继续保存下去,因而沧龙便像一现的昙花,和恐龙一路消逝在白垩纪末期的生物大灭绝中。
总结:
沧龙类起源于1亿年前就存在的的一种陆生蜥蜴--崖蜥,9500万年前崖蜥起头做出了进入大海的测验考试,9200万年前,那种陆生蜥蜴已经完全变成水生蜥蜴,那就是最早的沧龙——达拉斯蜥蜴。而从9200万年-6500万年那短短的2700万年中,沧龙先后演化出了囊括20多个属的超等各人族,并在白垩纪的最初一个地层——马斯特里赫特阶仍然表示出绝对的统治和灿烂,却又突然消逝在地层中。
2700万年,看起来很长,但在生物的演化史上却十分短暂,做为最初一批下海的爬虫类,沧龙无论在演化速度上仍是生态位的拓展上,都到达了惊人的速度。凭着极高的多样性以及普遍的散布,在近万万年时间里缔造了属于沧龙的巅峰,但属于它们的巅峰过于短暂,生物大灭绝便降临在那一种群的头顶。若是说在汗青上有着与其类似的物种的话,那即是恐龙中的霸王龙科。它们的巅峰都足够灿烂,却又都那么短暂。沧龙不只是中生代海洋的霸主,更是有鳞目各人族的荣耀。
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