這種現生鱷魚的史前親戚,或許能同時適應淡水與鹹水環境,使牠們得以征服白堊紀時期的北美海岸。
大約7500萬年前,北美洲當時最大、最可怕的肉食動物並非恐龍,而是一種鱷魚。恐鱷(Deinosuchus)的名字來自希臘文中「恐怖的鱷魚」,這種生物的體長可超過10公尺,體重超過5噸。恐龍骨骼化石上的咬痕,無疑證明這種巨型爬行類曾以恐龍為食。然而,恐鱷是如何演化成體型如此龐大、分布又這麼廣的掠食動物,至今仍是個謎。
時至今日,一篇於4月底刊登在《生物學通訊》(Communications Biology)期刊的研究,聲稱解開了這個謎團。研究團隊透過重新調整恐鱷在鱷魚家族譜系中的位置,並重新思考這些爬行類對鹽水環境的適應力,提出了全新解釋。「我們希望能更了解,恐鱷如何在北美洲全境的海岸濕地成為如此成功的頂級掠食者,以及他們為什麼長到這麼大。」馬頓.拉比(Márton Rabi)說,他是德國圖賓根大學的古生物學家,也是這篇論文的共同作者。
鱷目系譜樹中的新位置
自從1858年在北卡羅來納州發現一對化石牙齒以來,古生物學家便持續追尋恐鱷的線索。這種巨型爬行類的化石──包含牙齒、骨質外甲、頭骨碎片與骨骼──陸續在墨西哥、猶他州、德州、蒙大拿州、南卡羅來納州、紐澤西州等地出土,散布於北美洲史前海岸線沿岸、距今約8200萬到7200萬年前的岩層中。當年,恐鱷埋伏在白堊紀北美州的低地濕地與沼澤中,靜待獵物靠近,準備一口咬下。
古生物學家將目前已知的三種恐鱷歸類為短吻鱷類,這是一個涵蓋現今美洲短吻鱷與揚子鱷的廣泛分類群。恐鱷寬大而圓鈍的吻部,與短吻鱷的相似程度明顯超過其他鱷目動物(鱷目包含鱷科、短吻鱷科及其近親)。這樣的形態特徵也暗示,恐鱷與短吻鱷之間可能具有較為密切的親緣關係。
然而,研究人員重新比對鱷目的系譜樹後,對傳統分類提出質疑,並重新界定這種巨型爬行類的演化位置。研究指出,恐鱷屬於一個在鱷科與短吻鱷科尚未分化之前就已分支的古老演化支,因而同時帶有兩個類群的特徵。也正因如此,這種遠古鱷類得以適應河口與海岸等高鹽環境,類似現今的鹹水鱷。
拉比說:「我們得到出乎意料的結論:恐鱷並不是『大型短吻鱷』。」研究團隊論證,這種爬行類與短吻鱷相似的外貌可能來自趨同演化,而非近親關係。
紐約理工學院的古生物學家亞當.科賽特(Adam Cossette)沒有參與這項新研究,但是他對其中用來建立新系譜樹的部分方法提出質疑,不過他也認為恐鱷在新系譜樹中的位置合理,因為恐鱷化石同時展現出短吻鱷與鱷魚具備的特徵,以及一些「通常出現在系譜樹非常古老位置」的特徵。
拉比與共同作者想知道,他們提出的新分類是否能解釋為什麼恐鱷能夠生活在淡水與鹹水環境中,且分布範圍橫跨從墨西哥到紐澤西州這樣遙遠的地區。短吻鱷科通常偏好淡水棲地,而許多鱷科對鹹水的耐受度則較高。研究人員認為,恐鱷與其說像美洲短吻鱷,不如說更像鹹水鱷。牠們不僅棲息在沿海環境,甚至還曾橫渡白堊紀晚期那條將北美洲一分為二的史前內海。
然而其他科學家對這樣的論述抱持懷疑態度。「我不同意恐鱷對鹹水耐受度高的說法。」科賽特說。他指出,例如德州出土的恐鱷就棲息在離海岸有距離的淡水環境。猶他州的恐鱷化石也一樣,和淡水魚以及其他爬行類一起從離海岸不算近的地點出土。也有可能恐鱷偏好淡水,只是在必要時能夠在鹹水中覓食或泳渡海洋。
「恐鱷化石大量出現在海岸沉積層的事實僅只反應出保存條件的差異。」布里斯托大學古生物學家麥克斯.斯托克戴爾(Max Stockdale)補充說明,他也沒有參與這項研究。海岸線只是恐鱷生態全景的一角。牠們可能曾經生活在沒有留下化石紀錄的環境中。除此之外,斯托克戴爾說,像尼羅鱷或美洲短吻鱷這樣的淡水物種也已知可以在海洋島嶼間逡巡或在海上活動,因此現有的證據尚不足以斷言恐鱷偏好鹹水棲地。
巨型鱷魚培育指南
即便古生物學家至今仍無法完全掌握恐鱷的生理細節,但有一點毫無疑問:這種掠食者體型驚人。恐鱷的化石經常與肉食性的暴龍科恐龍出現在相同地層中,但恐鱷的體長與體重往往更勝一籌,是當之無愧的頂級掠食者。儘管恐鱷與霸王龍並未生活在同一時期,牠的咬合力甚至比霸王龍還強。要讓如此龐大的生物成功繁衍,棲地中勢必需要穩定且充足的食物來源。而恐鱷廣泛的分布範圍,也顯示當時確實存在大量適合牠生存的棲息環境。
「要養出巨型鱷魚,你需要兩個條件。」拉比說,一是生命早期的快速生長速率,二是能支撐這種快速成長的穩定食物來源。在恐鱷生活的白堊紀晚期,全球海平面居高不下,氣候溫暖,使得海水所觸及的北美洲沿岸沼澤與濕地中,生命蓬勃發展。這項新研究指出,正是這些水生生態系統的特性,使得這類巨型爬行類得以演化出現。
拉比表示:「高生產力的濕地,包括其中的獵物物種,是恐鱷演化的關鍵因素。」這樣的模式也可見於其他史前巨型鱷魚,例如約1億2000萬年前生活於古非洲與南美洲的帝鱷(Sarcosuchus),以及約1600萬至500萬年前分布於南美洲、擁有寬大吻部的普魯斯鱷(Purussaurus)。
食物並非促成冷血巨鱷誕生的唯一條件。「恐鱷的體型之大反映出穩定的環境。」斯托克戴爾提醒道,尤其恐鱷仰賴外部環境溫度來調節體溫。環境條件必須長期維持完美才能演化出這樣的鱷魚。地球的歷史上曾經數次出現過這樣的生態系,催生出像恐鱷這樣的巨獸。或許某天牠們將會再臨地球。
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