母子情缘生死绝唱
——探秘带仔巢湖龙

2016-04-24 08:40张蓉黄建东
生物进化 2016年3期
关键词:胎生鱼龙海生

张蓉 黄建东

母子情缘生死绝唱
——探秘带仔巢湖龙

张蓉 黄建东

2010-2012年,安徽省地质博物博物馆与北京大学、美国加州大学(戴维斯)和意大利米兰大学合作,在安徽巢湖马家山对下三叠统南凌湖组上段开展了系统的科学发掘。在这3年期间,一共得到了约80条海生爬行动物骨骼化石,大量的鱼化石及与其伴生的菊石、双壳等多门类的无脊椎动物化石,大大丰富了巢湖龙动物群的样性组成,也为大家认识二叠纪末大灭绝后生物的复苏、辐射,海生爬行动物的起源和演化提供了丰富的材料。

标本AGB6253(野外原始编号AGM-I)(图1,2),看似普普通通,和大部分发掘获得的标本一样,只是在岩石的侧面,有着一道黑色的印迹,没人能想到,待化石修复师揭开其神秘的面纱(图3),它会带给研究人员这么多的惊喜。

从图片(图3)中,我们可以看出这件化石标本记录了鱼龙分娩的瞬间,至少有三个幼仔:一只已经分娩出来(红色标识),一只幼仔身体一半露出骨盆(黄色标识),另一只仍在母亲体内(橙色标识)。就是在这样的一个瞬间,也许是某些内因,也许是遭遇了某些外界恶劣条件,鱼龙妈妈和鱼龙宝宝在这一刻都失去了生命,生命在此刻凝固,母子之间的情缘也就此画上了句号。这件化石凝固了令人惊叹的瞬间,更是向世人讲述了一个家庭经历的悲伤命运。研究人员却在这悲壮的瞬间收获了新的认识,认为该化石提供了有关海生爬行动物演化上的令人震惊的新见解。

图1 标本AGB6253(修复前)

图2 标本AGB6253(修复后)

这时大家不禁要问,这件标本展示的哪种类型鱼龙呢?它是怎么繁衍后代的呢?它到底提供了什么新见解呢?

这是一件巢湖龙化石标本。巢湖龙是一种小型的,掠食性的鱼龙,体长约70-100厘米,产自安徽巢湖马家山早三叠世地层中,是目前已知最古老的鱼龙之一,也是巢湖龙动物群中的优势类群。

图3 正在分娩的巢湖龙化石

二叠纪末期生物大灭绝之后,生物圈在三叠纪开始复苏和辐射。在这个过程中,有多种爬行动物向适应海生生活方式发展,在三叠纪的古海洋中,演化出了鱼龙、鳍龙、海龙等。大家知道,大部分的陆地爬行动物主要以卵生方式繁殖后代。但海生爬行动物,尤其是鱼龙的生殖方式,曾一直是个谜。1846年古生物学家在英国西南部地区发现了体内保存有幼体的鱼龙化石并提出鱼龙胎生的假说。此后,在英国和德国的侏罗纪地层中陆续又发现不少这样的标本,有人认为这可能是鱼龙同类相残的结果,但更多的人认为它们是母子关系。后来人们通过对标本的仔细观察分析,包括小鱼龙在大鱼龙体腔内的位置及其骨骼的关联程度,胎生的观点逐渐占了上风。最后,产自德国侏罗纪地层的狭翼鱼龙(Stenopterygius)标本为这一假说提供了无可辩驳的证据,化石清晰地显示了鱼龙产子的瞬间(图4)!

但关于生活在早三叠世晚期(大约2.51亿-2.47亿年)的早期鱼龙的生殖方式因为一直没有化石证据而不清楚。巢湖鱼龙作为生活在早三叠世的原始鱼龙,它是如何产生后代?

这件标本的发现(标本编号AGB6253),则揭示了巢湖龙生殖方式的秘密,说明巢湖龙为繁衍后代也采取了胎生生殖策略。2014年2月,安徽省地质博物馆与北京大学合作在《公共科学图书馆-综合》(PlosOne)报道了这件产自巢湖的带胚胎鱼龙化石研究成果,这是迄今发现最早处于产仔状态的远古海洋生物化石证据,将鱼龙的胎生化石记录向前推进了1000万年!

图4 巢湖龙与狭翼鱼龙的生殖复原(a-成年巢湖龙的生殖复原图,b-巢湖龙的幼仔复原图,c-成年狭翼鱼龙的生殖复原图)

图5 马家山龙鱼化石

一直以来,传统观点认为,鱼龙、鳍龙等海生爬行类为了适应海洋的生活环境而逐步具备了胎生的生殖方式,同时为了提高后代的成活率,一般采用尾先出的分娩方式,而头先出的分娩方式容易引起幼体窒息死亡。但这件正在分娩的巢湖龙标本采用头先出的分娩方式。一种解释是巢湖龙妈妈由于采用头先出的分娩方式而难产死亡了。而该标本的研究者结合化石记录及现生动物尤其是哺乳动物的胎生起源证据,提出了鱼龙等海生爬行动物的胎生生殖方式很可能从它们陆地的祖先开始就已经具备,即胎生起源于陆地的新观点。这是解释虽然与传统认识大相径庭,但从另一个角度向我们揭示了海生爬行动物的胎生起源问题。

细心的读者也许会发现,在巢湖龙化石的不远处,有着一个身体细长,头部和部分尾部没有保存,标本长达31厘米,全长估计达到50厘米的大型鱼类化石。这是该地区发现并首次命名的马家山龙鱼(Sa urichthys ma jia sha nensis)(图5)。龙鱼类是一类非常特化的低等辐鳍鱼类,这一类群最早出现于晚二叠世晚期,繁盛于三叠纪,是三叠纪最具代表性的辐鳍鱼类之一,并于早侏罗世早期绝灭。龙鱼类生态习性比较独特,曾被认为是一种远洋巡游型或者地方性的伏击偷猎型的掠食者,在食物链中处于上端捕食者的位置。大家可能会问:马家山龙鱼是不是正在伺机捕食刚分娩出来的鱼龙宝宝?通过对标本的观察发现,马家山龙鱼与正在分娩巢湖龙标本并不在同一个岩层层面,所以基本可以排除上述疑惑。但两件如此珍贵的化石同时保存在一件标本上确实是极其罕见的。

致谢:本文得到了国土资源部公益性行业科研专项(项目编号201511054)资助。

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