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    沧龙会在菊石的外壳上“打孔”,到底是怎么回事?
    [ 作者: | 来源:wired.com、腾讯网 | 点击数: | 更新时间:2020-09-18 14:37:32 ]

     

     

     

     

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    菊石化石(图据网络)

     

    菊石是一种已灭绝的软体动物,存在于4.1亿年前的晚古生代到6500万年前的中生代。它们同时也是一大票史前海洋动物的首选食物来源,包括沧龙种群,所以菊石又被誉为史前海洋的薯条。而沧龙是中生代海洋的顶级霸主,可能有人还记得在侏罗纪电影中,它张开了布满尖牙的血盆大口,一口将鲨鱼吞掉的画面。电影中沧龙除了体型跟考古有出入外,其他描述大多正确。

     

    那么大家想像一下,沧龙是如何吃菊石的呢?是一口吞掉,还是咬碎吞食后再把壳吐掉(就像我们吃葡萄吐葡萄皮一样)?其实都不是,沧龙直接在菊石壳上打孔

     

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    沧龙捕食菊石复原图(图据网络)

     

    1947年,在北美白垩纪的沉积层里发现了一个奇特的菊石化石,表面左侧6个圆孔、右侧有3个孔各排成一行形成了“V”型图样,化石历史可追溯至9000万年前。从圆孔推断,菊石应该是被某种大型捕食者咬了一口,那会是什么动物呢?

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    外壳具有圆孔的菊石(图据网络)

     

    到了1960年,古生物学家考夫曼(Erle Galen Kauffman)教授及凯斯林(Robert Kesling)教授研究后认为是沧龙所为。因为在那个时代的食肉动物中,只有沧龙能咬成这样的痕迹。随后他们发表了一篇超长论文,仔细分析那些圆孔的规律,并论证了该圆孔与沧龙的牙齿结构吻合。有理有据,这研究成了当时学界的权威。因此在后来30年里,北美发现很多带圆孔的菊石化石,都认为是沧龙咬破留下的。而且菊石外壳上的一系列圆孔似乎表明,菊石曾被反复咬伤。

     

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    菊石外壳的圆孔与沧龙牙齿结构相吻合(据[1])

     

    但到了1994年,日本古生物学家加濑友喜(Kase Tomoki)提出了不同观点:菊石化石表面的圆孔上不是咬痕,而是其他软体动物留下的痕迹,比如帽贝(limpet)。帽贝有着坚硬的、刮擦的口器,在菊石壳中形成了一个称为窝痕的凹陷。

     

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    菊石表面的帽贝(据[2])

     

    为进一步阐明他们的观点,加濑友喜和他的合作者还制作出沧龙的机械齿模拟咬在鹦鹉螺的壳上。结果表明,即便是沧龙的轻轻一咬,鹦鹉螺的壳也会碎,根本不可能出现什么圆孔。好像也很有道理,学界对于菊石被沧龙咬破的观点霎时转变,高估了菊石壳的防御能力,也低估了沧龙的咬合力。

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    机械齿模拟咬碎鹦鹉螺贝壳的形态比较(A-机械齿快速深咬的结果,B、D-机械齿浅咬的结果,据[3])

     

     

    然而,争议并未就此结束。

    到了2001年,加拿大古生物学家特希塔(Cameron Tsujita)和韦斯特曼(Gerd Westermann)重新研究带圆孔的菊石,得出的结论是:菊石上的牙齿痕迹比帽贝造成的损害更普遍。他们反驳日本加濑友喜的论点, 如果是帽贝造成,那圆孔应该更均匀,而不是大小不一。另外所有存在圆孔的菊石的体腔都不见了,而且这种破坏的模式是如此的一致,这应该是沧龙捕食菊石的一种惯用手段。

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    菊石贝壳上大小不一的咬痕(比例尺为50mm,据[4])

     

    更重要一点是,沧龙并非猛的一口咬在菊石的外壳上,而是慢慢施加压力,直至咬穿了菊石的外壳,打出了一个个的孔。根据沧龙的头部及牙齿结构,其颚部可以像蛇一样张开很大,以至于可以一口吞下鲨鱼。而且除了上下两排尖牙外,口腔深处还有一排小牙,可咬紧口中的猎物,防止被沧龙吞食时逃脱。于是学界又重新接受了沧龙咬破菊石的观点。

     

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    洛杉矶自然历史博物馆展出的沧龙骨架(图据网络)

     

    如此看来,正如考夫曼和凯斯林多年前提出的那样,进食的沧龙有一种特殊的菊石粉碎技术。它不是简单地将菊石碾碎成浆状,而是瞄准了菊石的特定部分,相对温和地咬住菊石壳,慢慢施加压力给外壳打孔,这样就可以在吞下最少的贝壳碎片的同时将菊石的软体甩出来吃掉。

     

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    沧龙在给菊石打孔(图据网络)

     

    随后的研究发现,沧龙不仅有这种特殊的狩猎策略,而且它们可能已经把这种技术传给了后代。考夫曼在2004年的一篇论文中报道了美国白垩纪鹦鹉螺的受损外壳,这是另一种与现代鹦鹉螺关系更为密切的有壳头足类动物。该鹦鹉螺外壳似乎是被两只不同大小的沧龙咬伤的:一只成年的,一只幼年的。考夫曼认为较小的凹痕是一只年幼的沧龙咬的,随后另一只成年的沧龙游过来再次咬住了贝壳,因为较大的咬痕与较小的咬痕在某处叠加在一起。

     

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    鹦鹉螺外壳上两种不同的咬痕(AT-成年沧龙咬痕,JT-幼年沧龙咬痕,据[5])

     

    考夫曼认为一种明显的解释就是,这里有两只沧龙,一只是幼年的,一只是成年的,属于同一物种,而较小的一只正在接受狩猎训练,练习捕食头足类动物;当然还有另一种解释,也许体型较小的沧龙捕捉到了鹦鹉螺,但当另一只较大的沧龙靠近时,它被迫放弃了猎物,毕竟,体型较大的沧龙也会捕食体型较小的同类。

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    沧龙捕食菊石复原图(图据网络)

     

    参考文献:

    [1] Kauffman, E.G., Kesling, R.V. 1960. An upper Cretaceous ammonite bitten by a mosasaur. Contributions From the Museum of Paleontology: The University of Michigan. XV (9), 193-248

     

    [2] Kase, T., Y. Shigeta and M. Futakami. 1994. Limpet home depressions in Cretaceous ammonites. Lethaia, 27(1): 49-58

     

    [3] Kase, T., Johnston, P.A., Seilacher, A., Boyce, J.B. 1998. Alleged mosasaur bite marks on Late Cretaceous ammonites are limpet (patellogastropod) home scars. Geology. 26 (10), 947-950

     

    [4] Tsujita, C.J., Westermann, G.E.G. 2001. Were limpets or mosasaurs responsible for the perforations in the ammonite Placenticeras? Palaeogeographyc, Palaeoclimatology, Palaeoecology. 169, 245-270

     

    [5] Kauffman, E.G. 2004. Mosasaur predation on Upper Cretaceous nautiloids and ammonites from the United States Pacific Coast. PALAIOS. 19, 96-100

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

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