研究發(fā)現(xiàn)長頸主龍型類新屬種:隱秘細(xì)頸龍
記者從中國科學(xué)院古脊椎動物與古人類研究所獲悉,該所科研人員在以往采集的化石中,發(fā)現(xiàn)了一件與已知物種都不相同的標(biāo)本,它包含了頭骨和大部分頸椎,保存在兩塊巖板上。依據(jù)該標(biāo)本的特征,科研人員認(rèn)為其為一個新屬種。該標(biāo)本具有細(xì)長的頸部,被命名為“隱秘細(xì)頸龍”(Gracilicollum latens)。該研究成果近期發(fā)表于國際期刊《解剖學(xué)記錄》(The Anatomical Record)。
系統(tǒng)發(fā)育的分析結(jié)果也支持了這件標(biāo)本代表一新屬種,屬于主龍型類早期支系,可能與巨脛龍、長頸龍等同屬長頸龍科,而與梳齒龍、恐頭龍等恐頭龍科成員關(guān)系較遠(yuǎn)。但限于該標(biāo)本保存信息有限,其在長頸龍科或恐頭龍科的具體歸屬有待更完整標(biāo)本來進一步核實。
長長的脖子能帶來很多生存優(yōu)勢,包括拓寬視野、便于獲取食物、增加活動范圍等。因此,在自然選擇的作用下,脊椎動物中產(chǎn)生了諸多“長頸”的類型,例如蛇頸龍類、蜥腳類恐龍和長頸鹿,以及多種鷺鳥等。然而,地球歷史上最夸張的“頸身比”,出現(xiàn)在一些三疊紀(jì)的主龍型類(Archosauromorpha)身上。這個早期分異的主龍型類支系是一群“長頸族”,部分種類的頸部長度超過其總體長的一半!長頸龍和恐頭龍就是其中的代表。
長頸龍(Tanystropheus)最初發(fā)現(xiàn)于三疊紀(jì)的歐洲,集中分布在如今的瑞士和意大利,地處古特提斯洋的西岸。近年來在中國西南地區(qū),即特提斯東岸的三疊系中,研究人員也發(fā)現(xiàn)了長頸龍的化石,其中不乏一些保存精美的完整骨架。長頸龍屬的大型物種體長接近6米,頸部約3米,從脖子與軀干的比例來看,它具有脊椎動物中“最長的脖子”。如此長的脖子,卻只含有13枚頸椎,可見長頸龍是通過單節(jié)頸椎增長的方式來發(fā)展出長脖子,這在爬行動物中極其罕見。
恐頭龍(Dinocephalosaurus)僅分布于我國貴州和云南地區(qū),是唯一可以和長頸龍相比肩的另一種“長頸海怪”。與長頸龍體形類似,恐頭龍體長5米,頸部也將近3米,但恐頭龍的頸部發(fā)育有30多節(jié)頸椎,憑借增加頸椎的數(shù)量來形成超長的脖子,這一點與長頸龍截然不同。
以往的研究發(fā)現(xiàn),長頸龍和恐頭龍都是早期分異的主龍型類成員,但彼此和其他主龍型類的親緣關(guān)系還不明晰。在特提斯洋的兩岸,特別是近年來在中國西南地區(qū),研究者還發(fā)現(xiàn)了若干種與長頸龍、恐頭龍親緣關(guān)系相近的爬行動物,包括巨脛龍、富源龍、梳齒龍等,但它們體長不足半米,而且沒有顯著加長的頸部。那這些早期主龍型類夸張的長脖子是如何演化出來的?
圍繞這群早期主龍型類的頸椎,研究者比較了各屬種頸椎的數(shù)量,以及各屬種每節(jié)頸椎的延長程度,引入了基于椎體長高比的“延長指數(shù)”來反映延長程度,避免了化石保存和椎弓形態(tài)的干擾。與以往研究相比,本研究發(fā)現(xiàn)在這些主龍型類中,一方面是在不同屬種之間,即使頸椎數(shù)量相近,其延長指數(shù)的分布也各有差異;另一方面,同一屬種的頸椎數(shù)量、延長指數(shù)的分布趨勢則相對一致,由此可以用頸椎數(shù)量和延長指數(shù)來作為該類主龍型類屬種辨別的新依據(jù)。
細(xì)頸龍(Gracilicollum)的系統(tǒng)發(fā)育位置可能介于具有短脖子的巨脛龍(Macrocnemus),與具有超長脖子的長頸龍之間,而細(xì)頸龍的頸部與軀干的相對長度很可能也介于二者之間,表現(xiàn)出一定的中間狀態(tài)。然而,細(xì)頸龍的頸椎延長程度卻顯著低于長頸龍,僅與巨脛龍的頸椎延長程度相當(dāng),處于爬行動物的一般水平。有趣的是,細(xì)頸龍并不是通過延長每節(jié)頸椎來加長脖子,反而是增加了頸椎的數(shù)量,其頸椎數(shù)量超過18節(jié),明顯多于長頸龍科的其他成員,這種增加頸椎數(shù)量的策略與恐頭龍趨同。研究者推測,在這些長頸的主龍型類中,通過增加頸椎數(shù)量來增加頸部長度,是更先出現(xiàn),或更為普遍的現(xiàn)象。縱觀所有具有長頸的脊椎動物類群,從蛇頸龍類到蜥腳類恐龍,再到鳥類,通過增加頸椎數(shù)量來加長脖子的情況,貌似比通過延長每節(jié)頸椎更為常見。也許在胚胎發(fā)育時期,改變分節(jié)調(diào)控過程來增加體節(jié)數(shù)量,比塑造延長的椎體更容易實現(xiàn),或帶來更少的危害。
在各種具有長頸的脊椎動物類中,頸部增長通常是對于取食的適應(yīng),例如鷺類的長頸可以靈活的捉魚,蜥腳類恐龍的長頸可以擴大其取食范圍。細(xì)頸龍的發(fā)現(xiàn),也印證了在這些三疊紀(jì)主龍型類中,加長的頸部很可能是與其食魚習(xí)性有關(guān)。脖子較短的巨脛龍、梳齒龍的齒列較為簡單,牙齒呈短椎狀且表面光滑;在具有超長頸部的細(xì)頸龍、長頸龍和恐頭龍中,牙齒呈長椎狀,甚至有顯著的獠齒,且表面具有縱紋,這些特征與食魚密切相關(guān),個別恐頭龍標(biāo)本的腹中還保存有未消化的魚類。
細(xì)頸龍的發(fā)現(xiàn),提供了又一個以多頸椎來加長頸部的例子,指示了這些主龍型類的長頸可能是對捕魚的適應(yīng)。但可惜的是,細(xì)頸龍的發(fā)現(xiàn)還是未能完全解答這些早期主龍型類超長頸部的演化過程,甚至為其系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系、頸部加長方式添加了更多的“干擾因素”,展現(xiàn)出在這類奇特的長頸海生爬行動物演化過程中,頭骨和頸椎特征的交織和反復(fù)。早期主龍型類的“長頸之謎”仍有待破解。
?。偱_央視記者 褚爾嘉)
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