原创 【史前巨兽】史前水猴子如何适应水下环境?
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2024-12-11 04:41:24

最近,一项涉及南美洲已灭绝动物——海懒兽(Thalassocnus)化石切片的研究揭示了这种动物的身体是如何适应水下环境的。

图注:海懒兽的复原图,图片来自网络

1995年,一篇论文宣布在秘鲁的海相沉积地层中发现了大量“树懒化石”,尽管这里现在是沿海沙漠,但是在距今500多万年前的上新世时期,却是靠近大陆的浅海。海洋曾经是海生动物的天堂,但是地层中此前从来没有发现过陆生哺乳动物的化石,不过这种“树懒”却能够下海,于是被命名为海懒兽。

海懒兽是一种体长在3.3至2米之间,四肢行走的动物,外形上兼具了多种动物的特征,是个不可不扣的四不像,同时很容易让人联想到传说中的水猴子。

图注:海懒兽的化石,图片来自网络

自此之后,在秘鲁和智利沿海地区,古生物学家又相继发现了另外四种海懒兽,这些动物有着类似于水獭和海狸的特征,其下颌表现出了适合咀嚼海藻和海草的特征,而这些海生植物都生长在1米左右的浅海之中。

图注:发现海懒兽化石的地方,图片来自网络

图注:海懒兽下海寻找食物的复原,图片来自网络

海懒兽的骨骼为其所具有的水生生活提供了一条重要的线索,那就是当陆生动物下海的时候,它们的骨骼密度会增加,体重也因此变重,这种演化趋势被称为骨量增加(Bone Mass Increase,简称: BMI),它涉及到骨骼坚固性(厚肌症)或密度(骨硬化)的增加。简而言之,与陆地上的亲戚相比,海懒兽的骨骼更厚也更硬。

图注:海懒兽的头骨化石,图片来自网络

图注:海懒兽的头部复原,图片来自网络

2018年5月发表了一项研究中,古生物学家伊莱·阿姆森(Eli Amson)及其团队观察了海懒兽的骨骼切片,发现海懒兽的骨头的确变厚了,甚至包括了头骨部分。头骨的骨量增加尤其值得注意,因为之前相关的研究都将焦点集中在负责运动的身体部分上,新研究则表明至少在海懒兽的身上,骨骼增加不仅限于四肢上。

图注:海懒兽的头骨及复原,图片来自网络

图注:海懒兽头骨切片的位置,图片来自网络

图注:海懒兽的骨架,图片来自网络

阿姆森在给地球档案馆(Earth Archives)的一份邮件中称:“在浅潜满泳者之中,海牛和海懒兽的骨骼更加紧凑,就好像人类潜水员继续增加配重一样,使他们能够保持适中的浮力。”

有趣的是,研究人员观察到,即便在海懒兽属中,不同种类的海懒兽的骨量增加情况也是不同的,其早期种类更轻,越到后期骨骼增加约明显,密度也在不断提升,说明它们越来越适应水中的生活。海懒兽的演化路线很可能类似于鲸类,向着更加适应海洋的方向演化,但是一旦完全进入海洋则会表现出相反的特征,比如今天的鲸类骨质就相对疏松,以获得更加主动调节浮力的能力。

图注:鲸类演化示意图,图片来自网络

在海懒兽灭绝之后,大地懒科的化石记录便与其他会游泳的哺乳动物明显区分开来,再没有其他动物类群留下相似的化石记录,说明该类群中向海洋发展的道路彻底中止,但是那些成功下海的动物类群中一定曾经经历了相似的阶段,所以海懒兽的化石可以作为参考。

目前发现的海懒兽化石较为丰富,为探索它们的生活和演化提供了证据,海懒兽真的是一种非常独特的史前哺乳动物。

图注:下海觅食的海懒兽复原,作者:Oliver Demuth,图片来自网络

参考文献:

1.Amson, E., Billet, G., & Muizon, C. de. (2018). Evolutionary adaptation to aquatic lifestyle in extinct sloths can lead to systemic alteration of bone structure. Proc. R. Soc. B 2018 285 20180270; DOI: 10.1098/rspb.2018.0270. Published 9 May 2018

2.Amson, E., Argot, C., McDonald, H. G., & Muizon, C. de. (2015a). Osteology and functional morphology of the axial postcranium of the marine sloth Thalassocnus (Mammalia, Tardigrada) with paleobiological implications. Journal of Mammalian Evolution, 22(4), 473–518. //doi.org/10.1007/s10914-014-9280-7

3.Amson, E., Argot, C., McDonald, H. G., & Muizon, C. de. (2015b). Osteology and functional morphology of the forelimb of the marine sloth Thalassocnus (Mammalia, Tardigrada). Journal of Mammalian Evolution, 22(2), 169–242. //doi.org/10.1007/s10914-014-9268-3

文字编辑:江氏小盗龙

图片来自网络及论文,侵删

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