关于沧龙类的宏观演化新观点

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1.古生物学家迈克尔·波尔辛对沧龙类的早期演化及生态学进行了迄今为止最全面的研究。

2.沧龙类的祖先大约生活于距今1亿年前,是一群进入海洋的陆生蜥蜴,演化成为适应海洋的动物。

3.波尔辛的研究揭示了沧龙类与巨蜥之间的近亲关系,以及沧龙类在觅食行为中的食物体积上限。

4.此外,波尔辛还发现了沧龙类同类相食的第一个记录,一只体长7米的海神倾齿龙胃中保存了三只沧龙类遗骸。

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       沧龙类(沧龙超科 Mosasauroidea)是已经灭绝的海生爬行动物家族,其第一块化石于1766年发现于荷兰,它推动了古脊椎动物学的诞生。

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图注:霍夫曼沧龙,最早发现的沧龙类,图片来自网络

      最近,古生物学家迈克尔·波尔辛(Michael Polcyn)对沧龙类的早期演化及生态学进行了迄今为止最全面的研究,他刚刚获得了乌特勒支大学(Utrecht University)的古生物学博士学位,研究方向正是沧龙的演化,这些研究都集中在他的博士论文《沧龙的演化:形态学、系统发育和古生物学》(Mosasaurid evolution: morphology, phylogeny, and paleobiology)

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图注:迈克尔·波尔辛,图片来自网络

      波尔辛认为:“沧龙类的宏观演化是教科书式的例子,在已有物种水平上出现新的、独特的动物群体。尽管关于沧龙类的研究已经持续了几个世纪,但新的发现、新的研究方法和新技术的应用在教我们如何搞清它们的关系和行为,其中一些让我们感到惊讶。举个例子,通过使用显微CT扫描技术来加持比较解剖学,我们更好的了解了沧龙类可能是从哪一支蜥蜴中演化而来的。

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图注:沧龙超科的演化,图片来自网络

       沧龙的祖先大约生活于距今1亿年前,是一群进入海洋的陆生蜥蜴,这与鲸类祖先的情况非常相似。在之后3400万年的时间之内,沧龙类演化成为适应海洋的动物,并且占据了各种生态位以及栖息地。距今6600万年前,在陨石撞击导致非鸟恐龙灭绝之后,它们也与当时地球上的大部分动物一样消失了。

      波尔辛说:”在沧龙类的演化史后半段,我们发现了大量的化石,这使得我们能够很好的理解这些动物之间的关系,而整个沧龙类被分为四个亚科,分别是沧龙亚科、扁掌龙亚科、海王龙亚科及亚瓜拉龙亚科。关于沧龙类的早期演化史,以及这些亚科之间的关系,它们的起源和整个沧龙家族的起源,我们都知之甚少。

      为了弥补这些空白,波尔辛专注于揭示新的发现,并利用先进的成效技术重新研究历史上的标本,提供用于推断系统发育学关系的重要解剖学信息。波尔辛的工作有助于解决长期存在的科学争论,得出的结论是:沧龙类与蛇的关系并没有那么密切,但是它们与巨蜥之间的确是近亲

       使用先进的成像技术研究沧龙类颅腔内部结构,并整理出一些以前存在有问题的沧龙类早期演化关系的推测。波尔辛说:“这项研究不仅解决了该类群在早期演化的问题,还探索了其摄食生物学的水平。一个引人瞩目的例子来自于安哥拉,在那里发现的一个沧龙标本,其胃中竟然保存了三只沧龙类遗骸,其中一只与捕食者竟然属于同一个物种,这是有记录的首次发现沧龙类具有同类相食的行为。

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图注:在安哥拉发现的沧龙类化石,图片来自网络

       波尔辛提到的安哥拉标本实际上属于一只体长7米的海神倾齿龙(Prognathodon kianda,在其胃部有三只沧龙类化石,其中一只正是海神倾齿龙;另外两只是似食鱼鳄龙(Gavialimimus和本蒂亚巴龙(Bentiabasaurus。尽管我们不能确定行凶的海神倾齿龙到底是主动捕食了其他沧龙类,还只是食腐,但这却是第一个记录在案的沧龙类同类相食的例子。

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图注:饱和倾齿龙的头骨,图片来自网络

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图注:同类相食的沧龙类,图片来自网络

       此外,我们还了解了沧龙如何处理它们的猎物,以及猎人与猎物之间的尺寸。在波尔辛的博士论文中,就有包括了关于沧龙类觅食行为中食物体积上限的研究,还涉及到沧龙类在群体演化史上是如何划分觅食的区域。

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图注:不同类型沧龙牙齿与现生动物牙齿磨损对比,图片来自网络

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图注:不同种类沧龙类动物的分布海域,图片来自网络

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图注:吃甲壳类的沧龙类,图片来自网络

      波尔辛还整理了之前发表的数据,以及一个新的、更大的研究矩阵,包括了从9200万年前直到6600万年前,世界各地的发现。研究的结果表明不同种类的沧龙类觅食区隔离和觅食多样性的模式。


      更多关于沧龙类的研究还得阅读迈克尔·波尔辛的博士论文。

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图注:冲出海面的沧龙类,图片来自网络


      迈克尔·波尔辛曾经在美国潜艇部队服役,从事技术和工程工作,当他退役之后便开始从事古脊椎动物方面的研究,特别是海生爬行动物,他目前在得克萨斯州的南卫理公会大学高级研究员。



参考资料:

1.Strganac, C.; Jacobs, L.L.; Polcyn, M.J.; Mateus, O.; Myers, T.S.; Salminen, J.; May, S.R.; Araújo, R.; Ferguson, K.M.; Gonçalves, A. Olímpio; Morais, M.L.; Schulp, A.S.; da Silva Tavares, T. (2015). "Geological setting and paleoecology of the Upper Cretaceous Bench 19 Marine Vertebrate Bonebed at Bentiaba, Angola". Netherlands Journal of Geosciences - Geologie en Mijnbouw. 94 (1): 121–136. doi:10.1017/njg.2014.32. ISSN 0016-7746.

2.Polcyn, Michael J.; Schulp, Anne S.; Gonçalves, António O. (2023). "Remarkably well-preserved in-situ gut-content in a specimen of Prognathodon kianda (Squamata: Mosasauridae) reveals multispecies intrafamilial predation, cannibalism, and a new mosasaurine taxon". In Lee, Y.-N. (ed.). Windows Into Sauropsid and Synapsid Evolution. Dinosaur Science Center Press. pp. 66–98. ISBN 978-89-5708-358-1.


文字编辑:江氏小盗龙

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