脊椎動(dòng)物總體是沿著從水生到陸生的趨勢(shì)進(jìn)行演化,但在地球生命演化歷史中,卻有一些脊椎動(dòng)物在已經(jīng)登陸并適應(yīng)陸地的生活后,又重新返回海洋。魚龍便是其中的一類。
二疊紀(jì)末期,地球歷史上規(guī)模最大、范圍最廣的一次生物集群滅絕事件發(fā)生了,地球上約95%的海洋物種和約70%的陸地物種(非生物數(shù)量)相繼消失。為了擴(kuò)展生存空間,或是獲取更多食物,在大滅絕中幸存下來(lái)的魚龍祖先選擇重返海洋。
但是海洋和陸地環(huán)境的差異是巨大的,比如陸地上是重力為主,空氣浮力基本可以忽略,海洋中卻是重力與浮力共同起作用。陸地的氣壓隨著海拔升高而降低,海洋中的水壓卻是隨著水深而逐步增加,水陸的含氧量、溫度、濕度、鹽度、光線等也是差異明顯。這就迫使動(dòng)物們重返海洋后必須充分利用已有的器官來(lái)適應(yīng)海洋環(huán)境,同時(shí)逐漸演化出更適宜海洋生活的身體結(jié)構(gòu)。
魚龍是最早成功適應(yīng)海洋生活的一類海生爬行動(dòng)物。有關(guān)魚龍的研究最早可以追溯到17世紀(jì)末,早期發(fā)現(xiàn)的魚龍大多都是侏羅紀(jì)的魚龍,彼時(shí)它們已完全適應(yīng)海洋生活,從骨骼結(jié)構(gòu)已經(jīng)很難判別它們和爬行動(dòng)物之間的關(guān)系。由于魚龍和爬行動(dòng)物的身體結(jié)構(gòu)相差實(shí)在過大,以至于魚龍這種生物在很長(zhǎng)時(shí)間范圍內(nèi),被認(rèn)為像是“單獨(dú)創(chuàng)造”出來(lái)的一樣。
魚龍類與其祖先的演化關(guān)系一直缺少可靠的化石證據(jù),直到2015年柔腕短吻龍的發(fā)現(xiàn),才為解決魚龍的起源難題提供了重要證據(jù)。柔腕短吻龍發(fā)現(xiàn)于安徽巢湖地區(qū),生活在三疊紀(jì)早期,有明顯的陸生爬行動(dòng)物結(jié)構(gòu)特征,正好處于魚龍類爬行動(dòng)物由陸生向海生演化的中間環(huán)節(jié)。柔腕短吻龍擁有與陸生爬行動(dòng)物相似數(shù)量的薦前椎數(shù)量、類似陸生動(dòng)物的短吻。顯著發(fā)育的腕部軟骨,意味著它能夠像海獅一樣用前鰭支撐身體在陸地有限活動(dòng)。
不過,與柔腕短吻龍同樣生活于早三疊世的巢湖龍,吻部已經(jīng)開始變得尖細(xì),這種變化能夠減少在前行過程中水的阻力,更利于捕食和游泳。不同長(zhǎng)度的吻部,對(duì)應(yīng)的是兩種不同的捕食方式。柔腕短吻龍的吻部較短,與吞吸帶殼動(dòng)物相適應(yīng),主要是依靠口腔產(chǎn)生負(fù)壓從而吸入食物,我們可以代入自己吸食螺螄的狀態(tài)。巢湖龍的長(zhǎng)吻則能讓它在快速游泳過程中咬住食物,這也是魚龍類普遍的捕獵方式。
在魚龍演化的1.55億年中,體型是它最顯著的變化。從近海生存到遠(yuǎn)洋生活,魚龍的個(gè)頭變得越來(lái)越大,身材也逐漸由苗條向壯碩轉(zhuǎn)變,體型的變化幫助魚龍更好適應(yīng)了遠(yuǎn)洋游泳生活。早期的魚龍身體細(xì)長(zhǎng),像鰻魚一樣,全身擺動(dòng)向前游動(dòng)。經(jīng)歷脊椎椎體、四肢骨骼、尾彎、體形等一系列演變后,魚龍的游泳方式逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)橄窠饦岕~一樣,擺動(dòng)尾部。
隨著游泳本領(lǐng)的增強(qiáng),魚龍對(duì)海洋環(huán)境愈發(fā)適應(yīng)。三疊紀(jì)晚期,魚龍基本在全球各大洋中都有分布,成為名副其實(shí)的海洋霸主。但白堊紀(jì)時(shí)期,魚龍類群顯著減少,直至距今9000萬(wàn)年前的白堊紀(jì)晚期,昔日的海洋霸主神秘消失,退出了演化歷史的舞臺(tái)。