司徒巖
摘要:指出了《探尋消失的生命》作為廣東省博物館三大基本陳列之一的《粵山秀水豐物嶺南》的其中一個展覽版塊,自展出以來,一直深受廣大群眾的喜愛與贊揚。特別是館藏的魚龍化石標(biāo)本,以其肢體結(jié)構(gòu)清晰、化石形成的畫面構(gòu)圖精美,成為人們關(guān)注的焦點,對于魚龍是不是恐龍,它的生態(tài)習(xí)性、進化與演變,是否卵胎生等各種問題作出了一個詳盡的解答。
關(guān)鍵詞:古生物;魚龍;起源;演化
中圖分類號:Q13 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1674-9944(2014)04-0033-02
1、引言
在廣東省博物館的三樓,《探尋消失的生命》展覽一直受到廣大觀眾的喜愛,它是以生命演化過程中發(fā)生的重大事件為線索,按照地質(zhì)年代由遠及近,生物等級由低至高的展品陳列順序,配以幻影成像、多媒體觸摸屏、互動游戲、漫畫等展覽輔助手段,詳盡地講述了生命的進化歷程。
其中,最引人矚目的是館藏魚龍化石,包括一條10m長的未修復(fù)魚龍,化石沒有修復(fù)的原因,是為了能讓觀眾親眼目睹魚龍的原始埋藏狀態(tài);另外,魚龍(全家福)及魚龍(帶幼仔)化石,除肢體結(jié)構(gòu)清晰、化石形成的畫面構(gòu)圖精美之外,對于探索魚龍的生態(tài)習(xí)性、親子行為、進化與演變,是否卵胎生等學(xué)術(shù)問題,提供了很好的研究素材。
自魚龍化石展出以來,我們收到了不少觀眾的提問,內(nèi)容多是關(guān)于魚龍起源、演化及如何生活等等。本文將重新梳理魚龍的起源、演化、繁殖與生活習(xí)性等脈絡(luò),以期更好地讓廣大觀眾了解這一獨特的古生物。
2、魚龍的起源與分布
在距今約2.5億年前的三疊紀早期,當(dāng)形形色色的恐龍開始統(tǒng)治地球陸地的時候,在寬廣的海洋中,各種爬行動物暢游其間,成為了大海的主宰,享受著寬闊的空間和豐富的食物。其中包括迄今為止海洋中出現(xiàn)的最大的爬行動物——魚龍。魚龍外形象魚,與爬行動物的體態(tài)相差巨大,為什么歸類為爬行動物家族?它們?yōu)槭裁捶艞夑懙厣?,走向海洋?它們是如何進化而來,又是什么時候滅絕的呢?答案要從距今2.51億年前的古生代末期說起。
古生代末期,地球上發(fā)生了最嚴重的一次生物滅絕事件,地球上約96%的物種滅絕,包括90%的海洋生物和70%的陸地脊椎動物。在這次全球性的生物大滅絕后,一些陸生爬行動物為了找尋食物,開始向海洋進軍,它們逐漸適應(yīng)了海洋的環(huán)境,在水中生活并繁殖后代,其中也包括魚龍。
魚龍到底來自陸生動物的哪一個類群?到目前為止,科學(xué)家對此還沒做出最后定論,只是推測它起源于爬行類雙孔亞綱,比較原始的鱗龍型類與進步的初龍型類分野的早期階段。早期的魚龍并非像魚,而是更像蜥蜴,個體較小,爬行動物特征明顯,生活于陸環(huán)海岸線的淺水區(qū)域,不具穿越大洋的能力,魚龍的外形、身體結(jié)構(gòu)、生活方式是隨著它們對水生環(huán)境的適應(yīng)才慢慢發(fā)生了變化。
科學(xué)家根據(jù)對已發(fā)掘的魚龍化石研究表明,魚龍的分布,除了亞洲、歐洲、北非以及北美外,北到挪威的斯匹次卑爾根群島,南到澳大利亞和阿根廷都曾留下了它們的蹤跡,證明魚龍曾遍布整個中生代海域,成為與恐龍同時代的海洋霸主。
3、魚龍的演化與發(fā)展
在魚龍的演化和發(fā)展過程中,隨著對水生環(huán)境的逐漸適應(yīng),不同地史時期魚龍的身體結(jié)構(gòu)、形態(tài)功能和在水中的運動方式、生活習(xí)性差異巨大。
早期的魚龍長度不足1m,看上去有些怪異,肢體某些部位還保留著爬行動物的原始特征。在我國安徽巢縣發(fā)現(xiàn)的龜山巢湖魚龍化石,個體小,頭骨寬,吻部短,是原始魚龍的早期代表。
直到距今2.3億年前后,當(dāng)恐龍出現(xiàn)的時候,魚龍已經(jīng)具有優(yōu)美的流線型體型,身體細長,吻部也逐漸加長,肩帶和腰帶以及推動身體前行的后肢也隨著尾鰭的發(fā)育而逐漸退化,四肢的骨骼特化成槳狀的鰭肢,形態(tài)方面已開始像魚。
隨著對海洋生活的高度適應(yīng),魚龍在體形、鰭的結(jié)構(gòu)和附肢形態(tài)方面已特化成完全的魚形,形態(tài)由細長逐漸變粗,有些呈紡錘狀,并且持續(xù)于整個中生代,一直到距今9000萬年的白堊紀中期全部滅絕。
4、魚龍的身體構(gòu)造
完全進化的魚龍,體形已特化成完全的魚形,皮膚表面赤裸,無鱗或骨片,因含有大量的黑色素而呈黑色。
魚龍的頭部向前延伸形成一個細長的吻,口腔里長滿細長而內(nèi)彎的牙齒,牙齒嵌入一個長而深的凹槽內(nèi),十分有利于捕捉魚、軟體動物和其他無脊椎動物。
魚龍的脊椎基本上不能彎曲,肋骨多、細長。頸椎非常短,可以最大限度地減小水的阻力,使它們的身體可以像梭子一樣快速地在水中穿行。
魚龍的鼻孔小,但眼睛非常大。魚龍的眼球非常平,眼球前面被一個大而強壯的骨化鞏膜環(huán)所包圍以保持眼球形態(tài)的穩(wěn)定性,這也使它能夠在任何深度的水體中游泳。
魚龍背部具有堅硬的背鰭,作為推進器功能的新月形尾鰭,與大多數(shù)魚類和鯨類形態(tài)接近,它的腹部前、后各發(fā)育一對槳狀的前鰭和后鰭,在游動過程中起著保持身體平衡,幫助定向和制動的作用,但鰭的內(nèi)部仍是脊椎動物肢骨的一般結(jié)構(gòu),骨骼緊密疊集,包括肱(股)骨、尺(脛)骨、橈(腓)骨以及腕(跗)部和掌(足)部的骨骼。
魚龍身體外形的特化與骨骼結(jié)構(gòu)的改變相輔相成,這使它能夠任意暢游在廣闊的海洋中,成為中生代海洋中的“霸主”。
5、魚龍的繁殖方式
自200多年前,世界上發(fā)現(xiàn)了第一塊魚龍化石至今,科學(xué)家為破解魚龍的繁殖方式之謎所做的努力一直沒有間斷。早在1846年,古生物學(xué)家就在英國西南部地區(qū)發(fā)現(xiàn)了體內(nèi)保存有幼體的魚龍化石,并提出魚龍?zhí)ド募僬f。此后,在英國和德國的侏羅紀地層中又陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了不少體內(nèi)保存有幼體的魚龍化石標(biāo)本。古生物學(xué)家對此發(fā)生了激烈的爭論,有人說證明魚龍屬胎生,也有人說魚龍屬卵胎生,更有人說可能是同類相食。
經(jīng)過古生物學(xué)家對小魚龍在大魚龍體腔內(nèi)的位置及其骨骼的關(guān)連程度做了深入的研究后,魚龍屬體內(nèi)受精的卵胎生繁殖方式的觀點逐漸占了上風(fēng)?,F(xiàn)在古生物學(xué)界大多數(shù)人認為,魚龍是以卵胎生的方式在海洋中直接生產(chǎn)幼子,卵是留在體腔內(nèi)直到發(fā)育完成。
6、魚龍的滅絕原因
目前為止,古生物學(xué)家還沒有找出充分證據(jù),解釋為什么一個龐大的魚龍群體在距今9000萬年前全部滅絕。據(jù)推測,它們的滅亡可能與生存環(huán)境的惡化有關(guān),由于大陸板塊漂移,發(fā)生碰撞,地面抬升,全球氣候突變,海平面下降,海盆面積越來越小,海盆內(nèi)魚龍的生存空間也越來越小,因水流不暢引起海底缺氧事件,底棲生物不能生存,魚龍最終難逃滅亡的噩運。隨著盆地上升,海水越來越淺,終于導(dǎo)致風(fēng)光一時的魚龍黯然退出歷史舞臺。
7、結(jié)語
魚龍作為中生代海洋中最成功的爬行動物類群,如今已成往事,只留下龐大的骨骼化石默默地向人們傾述著它們的故事。由于生存環(huán)境的惡化,魚龍永遠離去了,這也提醒人類必須重視保護地球環(huán)境。