巨型两栖类
崛起于水陆之间


文章出自:博物 2015年第03期 作者: 江泓 

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在人们印象里,“两栖动物”指的就是青蛙、蝾螈等不起眼的小家伙,终日隐藏在池塘溪流的角落中。然而在数亿年前,两栖类曾经是陆地与淡水之间最强大的动物,有些种类的体型几乎可与恐龙媲美。这些史前巨型两栖动物,被古生物学家统称为“迷齿类”。
2.2亿年前的一处绿洲,持续大半年的旱季已把湖泊缩成了池塘。在密布树根水草的塘底,一个灰黑色的巨大身影静静潜伏着,活像是块大石头。这是一条5米多长的虾蟆螈,对于附近游来游去的几条小鱼,它根本无动于衷,它是在等待更大的目标—对它来说,隔几个星期才吃一顿大餐,是正常节奏。
现代两栖类主要分为无尾的蛙类(图1)、有尾的蝾螈类(图2)两大类型,它们在分类学上属于“滑体亚纲”,跟本期介绍的“迷齿亚纲”两栖类关系不大。摄影/唐志远
图2
不同时期的鱼石螈骨骼复原图。科学家曾认为它是最早上岸的脊椎动物,具有足够强壮的四肢(图3),但后来研究表明鱼石螈的后肢很弱,根本无力支撑起身体,陆地上只能靠前肢拖着身子勉强前进,因此它们应该主要还是水栖动物(图4)。

先长腿,再登陆

今天地球上有4000多种两栖动物,它们小时候长鳃,长大后有肺,体表光滑覆盖粘液,既能在水中又能在陆地上活动。两栖动物拥有3亿多年的悠久历史,而在演化史上最风光的,并不是现代两栖动物所属的“滑体亚纲”两栖类,而是已经灭绝的“迷齿亚纲”两栖类。几乎所有的史前巨型两栖类,都出自这个家族。“迷齿”这个名字,源自它们牙齿化石的横截面上,曲曲折折类似迷宫一般的纹路。

众所周知,长着四条腿的两栖动物,是由水中的鱼类演化而来的。最著名的原始两栖动物之一,便是迷齿类的一员—鱼石螈。鱼石螈生活于距今3.67亿年前的泥盆纪晚期,体长约1米,长着短小的四肢和带鳍的尾巴,能用肺呼吸。长期以来,它被视为最早长出四肢、登上陆地的脊椎动物,声名显赫。

然而对这个“先进典型”,古生物学家们一直心存疑虑。近年来,有研究者用计算机技术重新模拟了鱼石螈的四肢运动方式,发现鱼石螈的后肢太弱,在岸上几乎寸步难行,只能用前肢拖着身子勉强前进。目前来看,鱼石螈和同一时期的原始两栖动物,仍处于从鱼类向两栖类的过渡阶段。它们已有了强壮的脊椎和肋骨,以及从鱼鳍演化而来的四肢,却几乎一生都在水中生活。只有在干旱时期,它们才会被迫爬上陆地,努力向附近其他水源转移。不过,正是从这种有限的陆地活动能力开始,它们在水陆之间开拓出了一片新的生存领域,为后来的两栖动物、乃至所有陆生脊椎动物的演化迈出了关键一步。

引螈生活场景复原(图1),它们体长可达2米,鼻孔、眼窝都位于头顶(图2),适合埋伏在水底伏击猎物。
图2
史上最大两栖类—体长9米的普氏锯齿螈,它们也是当时地球上最大的食肉动物。

登临淡水之王

经过泥盆纪的初级探索,两栖动物在之后的石炭纪终于全面登陆。这个气候湿润、植被繁茂的时期,非常适宜它们的演化。

责任编辑 / 董子凡 

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