大约在2.42亿年前,一种脖子长度是身体三倍的爬行动物栖息在今天的欧洲和亚洲。自1852年古生物学家首次发现该物种(研究人员将其命名为Tanystropheus,即长颈龙)以来,其他科学家已在德国、瑞士、意大利和中国等地发现了其化石遗骸。然而,研究人员对该物种知之甚少,包括其偏好的栖息地和长脖子的用途。
对来自瑞士的长颈龙骨骼的新分析表明,散布在世界各地的化石实际上属于两个不同的物种,其中一个比另一个大得多。较大的长颈龙物种适应了水生生活方式,并可能利用其长脖子悄悄地接近毫无防备的鱼类。研究人员本周在《当代生物学》杂志上报告了这些发现。
芝加哥菲尔德博物馆古生物学家、该发现的合著者奥利维尔·里佩尔说:“长颈龙的脖子之所以如此令人费解,不仅在于其非凡的长度,还在于它仅由13块椎骨组成。”他说,一种名为Dinocephalosaurus(厚头龙)的相似水生爬行动物,生活在大约同一时期,拥有33块椎骨的长脖子。
几十年来,古生物学家一直在争论长颈龙是生活在陆地上还是水中。研究人员发现了一些小型长颈龙骨骼,身长约五英尺,拥有三尖状、叶形的牙齿。但其他科学家也发现了大型长颈龙骨骼,身长达20英尺(包括尾巴),其中脖子就占了10英尺。大型长颈龙标本拥有向后弯曲的圆锥形獠牙,并在其胃中发现了鱼类和鱿鱼状生物的残骸。
研究人员认为,也许较小的长颈龙是陆生幼体,长大后会长出不同形状的牙齿。里佩尔说,这在一些现存的爬行动物中也会发生;例如,幼年尼罗河巨蜥的牙齿尖锐,而成年巨蜥的牙齿则特化用于碾碎。
到目前为止,大型长颈龙的头骨因化石被周围的沉积物压实而难以详细研究。“这就像你把植物压在两本书之间,”里佩尔说。“单个骨骼相当完整,但都被压扁了。”
为了解决这个问题,里佩尔的团队对从瑞士蒙特圣乔治(靠近意大利边境)采集的一块大型长颈龙头骨进行了CT扫描。然后,他们利用扫描结果创建了头骨的三维数字重建。他们注意到了一些适应水生生活的特征,包括鼻孔位于吻部顶部而不是尖端。“这样你在将头伸出水面时更容易呼吸,”里佩尔说。
此外,与较小的长颈龙头骨相比,该头骨的形状更扁平,这会减少在水中移动时的阻力。科学家们说,在大头骨中,弯曲的牙齿呈互锁排列,这会形成一个理想的“鱼 the 捕猎网”。
研究人员还用显微镜检查了来自蒙特圣乔治的两个较小型长颈龙骨骼的肢骨薄片,以确定它们是否为幼体。爬行动物的骨骼含有生长环,就像树木年轮一样,可用于估算年龄;宽的生长环是骨骼快速生长的迹象。研究人员在长颈龙的骨骼中发现了大量紧密排列的生长环,表明这些动物已经达到了成熟的大小。
研究小组得出结论,大型和微型长颈龙是两个独立的物种。较小版本保留了其原始名称:Tanystropheus longobardicus(长足龙)。研究人员将较大的物种命名为Tanystropheus hydroides(水生龙),以希腊神话中的蛇颈水怪为灵感。
里佩尔指出,“这种长脖子在陆地上很难携带,”这两种长颈龙可能都主要生活在水中,并在相同的浅水区和泻湖中活动,而无需争夺食物。
较小的长颈龙可能以虾和其他软壳无脊椎动物为食。对于Tanystropheus hydroides(水生龙)来说,拥有异常长而细的脖子和小脑袋可能使其能够悄悄地接近猎物,或者让潜在的猎物不知不觉地靠近。
里佩尔说:“当动物在水中移动时,它会产生向前传播的压力波,鱼类可以探测到。”“长颈龙凭借其长脖子,可以悄悄地接近猎物,并且头部会在由笨重身体产生的压力波到达之前就到达猎物那里。”