巨型爬行动物曾统治古海洋

特曼鱼龙大约9米长，是侏罗纪早期的*食肉动物。Esther Van Hulsen制图

瓦伦丁·菲舍尔一直想研究化石，如恐龙化石或灭绝的哺乳动物化石。然而，当他还是一名研究生时，他被分配到一组被称为“鱼龙”的古代海洋爬行动物骨骼中，这些骨骼被大多数现代古生物学家忽略了。这绝对不是他理想的工作。

“我说，‘鱼龙’？太无聊了。”菲舍尔回忆道，“他们看起来都一样，长着尖鼻子和大眼睛。"

尽管如此，菲舍尔还是放下了他的小情绪，开始负责任地在法国的一个研究中心梳理化石。堆积在塑料瓶中的标本中有一个鱼龙头骨，它在地下埋藏时被蚂蚁和树根部分损坏。当菲舍尔清理他的头骨时，他意识到这可能是科学上的一个新物种。

随着发现的积累，他渐渐着迷了。比利时列日大学的菲舍尔和他的同事现在描述了七种新的鱼龙，从金枪鱼大小、牙齿又细又尖的爬行动物到虎鲸大小、喙类似箭鱼的动物。

菲舍尔因此成为了横扫古生物学界研究鱼龙复活的专家之一。经过几十年的忽视，越来越多的研究人员开始关注这种爬行动物，它是恐龙时代生活在海洋中约1.5亿年的*捕食者。

现在，这些新的兴趣带来了许多发现。进入21世纪后的200年里，研究人员已经鉴定出大约80种鱼龙及其近亲。加州大学戴维斯分校的脊椎动物古生物学家Ryosuke Motani说，在过去的17年里，他们又增加了20到30个成员，与这种动物相关的论文数量也在增加。

"研究鱼龙的人比我整个职业生涯中见过的都多。"纽约州立大学的朱迪·马萨雷说，她从20世纪80年代开始研究鱼龙。

从“鱼”开始

“恐龙”一词不是在19世纪初英格兰西南部海岸出现一块奇怪的骨头时诞生的。这些骨头引起了著名化石猎人玛丽·安宁和她当时不到13岁的哥哥的注意。这些化石为他们赚了23英镑，这在当时是一笔可观的收入，并启发了第一篇关于鱼龙的科学论文。这篇论文是由英国外科医生在1814年发表的，当时这篇文章错误地称这种动物为“鱼”...但它不属于鲨鱼目或鳐鱼目”。其他博物学家很快意识到它们是爬行动物化石。

自然历史上的权威人物也对这个物种感到惊讶。被称为古脊椎动物学家“父亲”的法属乔治·居维叶称它们“不可思议”，并用鱼龙来支持他的理论，即灾难性的大规模灭绝已经袭击了地球。与此同时，英国地质学家查理斯·莱尔认为，当地球的气候循环到一个有利的阶段时，鱼龙会重新出现。

后来发现了大型陆地动物，其中许多都有锋利的牙齿。这些所谓的“恐龙”很快引起了公众和科学家的注意。菲舍尔回忆说，他们“把鱼龙从荣耀的宝座上赶了下来”海洋爬行动物的化石随后被堆积在博物馆里，没有人对其进行研究，它们的故事成了悬疑。

近年来，鱼龙研究的复兴填补了这一空白，尤其是鱼龙的起源。在从陆生爬行动物向完全水生动物的转变中，发生了巨大的解剖学变化。它们的前肢收缩，后肢变得更大，形成适于航行的鳍状肢。它们已经进化出长时间屏住呼吸的能力，甚至长达20分钟。许多动物进化出了巨大的眼睛——有些物种的眼睛比足球大，所以它们能在黑暗的深水中看到东西。

研究人员推测，这些巨大的变化发生在二叠纪末期之前或之后，导致地球上80%的海洋物种灭绝。但是直到最近几年，他们才获得一些化石来解释这种转变。

繁荣灭绝

填补这一空白的一种早期生命形式是莫塔尼所说的“最奇怪的”早期鱼龙，它是他和他的同事在中国的一个石灰石矿区发现的。它的头大约有一个橙子那么大，它的躯干覆盖着非常宽的骨头，这使它被称为“小脑袋硬龙”。它可以追溯到2.48亿年前，仅在二叠纪-三叠纪灭绝后约400万年。附近的另一个采石场大约在同一时间发现了一种吻部塌陷的鱼蜥蜴(学名卡图伦春鱼)。这种原始的鱼龙和虹鳟鱼一样长，可以像乌龟一样通过它的大鳍状肢在陆地上爬行。

这些早期动物不是鱼龙的直系祖先。但是德国斯图加特国家自然历史博物馆的古生物学家艾琳·马克斯韦尔说，他们“在理解鱼龙来自哪里方面仍然向前迈出了一大步”。

适于着陆的卡通喙鲸的鳍状肢让莫塔尼人相信它最近的祖先是陆生生物或者至少是两栖动物。这将使它们成为所有鱼龙类的陆地或两栖祖先的近亲。其他研究人员也认为，中国化石为陆地生物向海洋生物的过渡提供了一个宝贵的窗口。布鲁萨特说，这些是“最近发现的一些最有趣的爬行动物化石”。

典型的鱼龙有长长的鼻子和弯曲的尾巴，这使它们区别于它们的早期祖先。它们在三叠纪早期出现后很快占据了新的环境。过去几年的发现表明，大量的鱼蜥蜴出现在卡通喙龙出现的同时或之后不久。

在最初的繁荣之后，鱼龙经历了一些困难时期。在三叠纪晚期，许多物种死于一次或多次大规模灭绝，这也导致了许多陆地和海洋物种的灭绝。

从那以后，鱼龙的故事变得有些复杂。古生物学家长期以来一直认为，这一物种受到侏罗纪生物多样性大规模灭绝的严重打击，此后再也没有恢复。化石记录显示，只有少数具有相似外貌和生活方式的物种在1.45亿年前突破了侏罗纪和白垩纪的界线。然后，整个鱼龙种群在白垩纪逐渐灭绝，而恐龙繁荣了大约3000万年，直到一颗小行星撞击地球导致灭绝。鱼龙物种多样性的缺乏可能会阻碍它与海洋中的鲨鱼和其他新兴食肉动物的竞争。

然而，近年来的发现再次让人们对整个故事产生了怀疑。新化石的发现表明，在白垩纪，比以前想象的更多的物种繁荣起来。这些物种的物理特征和食物来源比研究人员认为的要多样化。

探究原因

鱼龙声誉的提高在很大程度上归功于菲舍尔的工作。菲舍尔的团队和其他团队在短短10年内报道了至少9个新物种。

费舍尔和他的同事推测，已知的鱼龙类物种数量在早白垩世和一些侏罗纪时期一样多。结果表明，一种叫做细小鱼类的鱼形爬行动物是唯一一种跨越三叠纪进入白垩纪的鱼龙。在白垩纪早期，它们的体型比历史上其他时期更多样化。"白垩纪鱼龙的多样性甚至比我们以前想象的还要高."英国南安普敦大学的脊椎动物生物学家达伦·奈什是费舍尔的合著者，他说。他称之为白垩纪鱼龙革命。

根据菲舍尔的分析，一两次连续的重击击中了鱼龙。大约1亿年前，大量物种灭绝，只有少数幸存者跟随他们的血亲生活了500万到600万年。为了了解原因，费希尔探索了环境因素。他指出了气候和灭绝之间的关联:在给定的时间内，温度波动越大，鱼龙类物种死亡的数量就越多。

其他科学家也认为气候扰动可能是动物灭绝的原因之一。麦克斯韦尔说，气候变化“更有可能出现在迄今所做的假设中”这与我们所知的今天大型食肉动物灭绝的风险是一致的。"

白垩纪中期也是海洋的艰难时期。随着海平面上升和海洋含氧量下降，鱼龙大量死亡。同期，许多其他海洋物种如菊石也迅速减少。费舍尔说鱼龙可能“只反映了一个重要事件的一小部分”现在，他正在研究白垩纪的其他海洋食肉动物是否也遵循类似鱼龙的生存模式。

目前，费希尔的猜想还没有被普遍接受。例如，莫塔尼认为菲舍尔的设想是可能的，但他怀疑菲舍尔追踪鱼龙灭绝的统计方法。当科学家试图理解导致鱼龙物种神秘灭绝的力量时，关于鱼龙灭绝的争论将会继续。

这一领域具有里程碑意义的新辩论和竞争并没有扰乱莫塔尼的情绪。他不想看到第一天同行评审杂志变得困难，因为鱼龙类研究人员很少。相反，他很高兴有更多的科学家竞相研究这个物种，他认为这个物种“适应得很好，也很美丽”。对莫塔尼和其他人来说，鱼龙终于得到了他们早该得到的关注。(晋南编)

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