

大约 2.46 亿年前,一种体长与座头鲸相当的海洋爬行动物巡游在今天的内华达州海域。
根据最近分析了一块在阿古斯塔山脉发现的这件不完整骨骼的科学家说,这种鱼龙不仅因其巨大的体型而令人瞩目。值得注意的是,这个新物种出现在最早的鱼龙(大约是狗的大小)出现仅仅几百万年后。这意味着,与鲸鱼相比,这些游泳者“超级增大”的速度要快得多,根据 12 月 24 日在《科学》杂志上 报道的研究。
“这块化石以及我们在内华达州发现的[其他]动物群,真正证明了生命的韧性有多强,以及如果环境条件适宜且机会存在,进化可以进行多么快速,”该研究的合著者、克莱蒙特麦肯纳学院、斯克里普斯学院和皮策学院 W.M. Keck 科学系的古生物学家 Lars Schmitz 说。“即使在发生了一次大规模的灭绝事件,整个世界都处于动荡之中,生命也能非常、非常快速地多样化。”
鱼龙最早出现在 2.49 亿年前,在接下来的 1.5 亿年里猎食世界各地的海洋,之后灭绝。Schmitz 说,它们流线型的身体、鳍状肢和大眼睛让它们看起来有些像海豚。事实上,鱼龙与鲸目动物(鲸鱼、海豚和鼠海豚)有一些相似之处。这两个类群都进化自返回海洋的陆地动物,发展出了相似的身体结构,包括强大的尾巴来在水中推进自己,并且在某些情况下长到了巨大的体型。
Schmitz 和他的同事们分析的鱼龙化石包括一个长度超过 6 英尺的头骨,以及部分右前肢、脊柱和肩部。他们将其命名为Cymbospondylus youngorum的新物种,有一个长着尖牙的长吻和苗条的身体。
根据其头骨的大小,研究人员估计C. youngorum的体长将达到 58 英尺左右,体重接近 50 吨。“这个比所有早期和同时代的鱼龙都要大得多,所以[它]基本上是海洋中的第一个巨型生物,”Schmitz 说。

他还补充说,在C. youngorum标本附近还发现了数条体长约 33 英尺的其他大型鱼龙的残骸。体型增大可能带来了一些优势;在海洋中,体型较大的动物通常是高效的捕食者,能够抵御其他捕食者,并且更容易调节体温。
研究人员将C. youngorum与其他不同年龄和解剖特征的鱼龙进行了比较,并确定了该类群进化早期有两个“脉冲”的快速生长。“这真的帮助我们理解了鱼龙的体型进化得非常快,”Schmitz 说。
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他和他团队接着比较了鱼龙和鲸鱼的谱系图。他们计算出,鱼龙在 1.5 亿年的历史中,在前 300 万年就成为了巨型生物,而鲸鱼则用了其 5600 万年进化史中的 4500 万至 5000 万年才达到大致相似的体型。
“在早期达到那样体型方面,鱼龙毫无疑问是赢家,”英格兰布里斯托大学的古生物学家 Benjamin Moon 说,他也曾 研究过鱼龙的进化。
C. youngorum及其同伴之所以更加引人注目,是因为它们出现在大规模灭绝事件之后不久——大约 2.52 亿年前的一次灭绝事件,消灭了 81% 的海洋物种。为当今海洋食物链提供能量的许多浮游植物和藻类尚未进化,这引发了一个问题:生态系统是如何支撑如此巨大的捕食者的。
为了找出答案,研究人员调查了C. youngorum所处三叠纪生态系统中已知的丰富化石,包括较小的鱼龙、鱼类和鱿鱼状的菊石。该团队使用计算机模型研究了是否有足够的能量来维持C. youngorum,假设这些化石代表了古代食物链的典型景象。
Schmitz 说,令人有些惊讶的是,研究人员发现化石记录中保存的生态系统“稳定且功能良好”,足以支撑大量强壮的海洋爬行动物。一个线索可能在于该地区很少有鱼类化石。“我们缩短了食物链的几个环节,所以能量的直接传递到顶层就更多了,”Schmitz 说。
他说,下一步将是研究体型在其他返回水中生活的已灭绝和现存动物群体(包括蛇颈龙和海龟)中是否以相似的方式随时间变化。
Moon 说:“他们重建这个生态系统的努力非常巧妙。从能够支撑这些动物变大和多样化的角度来看,这是很有趣的。”
他们说,未来的一个探索问题是,温度等其他变量在多大程度上也可能影响了鱼龙的快速生长。