来自澳大利亚的一批一度遗失的2.5亿年前化石,改写了地球历史上最严重大灭绝后生命演化的部分历史。研究人员发现的证据显示,这里并非仅有单一海洋两栖物种,而是一个令人惊讶的多样化早期海洋掠食者群落。其中一种生物的亲缘物种分布范围从北极延伸至马达加斯加,表明一些最早下海的四足动物以惊人的速度扩散到了全球。
二叠纪末大灭绝是地球历史上最具毁灭性的灭绝事件,发生在大约2.52亿年前,随后伴随着极端的全球变暖。在其后续影响中,现代风格的海洋生态系统在恐龙时代(或中生代)之初开始形成。在这个关键窗口期,最早的海生四足动物(有肢脊椎动物),包括两栖动物和爬行动物,开始出现并迅速成为占主导地位的水生顶级掠食者。这些早期海洋捕食者的大多数化石都在北半球被发现。来自南半球的类似发现很少,且记录匮乏。
如今,对来自西澳大利亚北部金伯利地区2.5亿年前化石的一项新分析揭示了一群惊人多样的海洋两栖动物,它们在古海洋中有着意想不到的全球联系。
遗失50年的化石重见天日
海洋两栖动物化石最早是在20世纪60年代和70年代的探险中在澳大利亚被发现的。这些标本被分藏于澳大利亚和美国的博物馆。1972年发表的研究得出结论,这些材料代表单一物种,即Erythrobatrachus noonkanbahensis。该物种是根据从偏远金伯利小镇德比以东的努恩坎巴牧场岩石中风化出的几块头骨碎片鉴定出来的。
在随后的几十年里,最初的Erythrobatrachus化石被放错了位置。它们的失踪引发了一场遍及博物馆馆藏的国际搜寻。2024年,这些遗失已久的标本终于被找到,使研究人员能够利用现代技术重新审视这些令人困惑的海洋两栖动物。
二叠纪大灭绝后的早期海洋两栖动物
Erythrobatrachus属于一种被称为短头鲵科离片椎类(trematosaurid temnospondyls)的动物。这些动物是当今蝾螈和青蛙的“鳄鱼状”近亲,体长可达2米。短头鲵科尤为重要,因为它们的化石出现在二叠纪末大灭绝后不到100万年形成的海岸岩石沉积物中。因此,它们代表了中生代海洋四足动物中最古老且清晰可辨的类群。
对重新发现的头骨碎片的仔细观察揭示了一个重要的惊喜。那些曾经被归为单一物种的骨头实际上来自至少两种不同的短头鲵科动物:Erythrobatrachus和属于Aphaneramma属的第二种形态。
Erythrobatrachus头骨的高分辨率3D扫描显示,其完整时长约40厘米,属于一种头部宽大的大型捕食者。Aphaneramma整体大小相似,但拥有长而窄的口鼻部,适合捕捉小鱼。这两个物种在同一环境中的开放水域游动,但它们可能以不同的猎物为目标。
快速全球扩散的证据
Erythrobatrachus目前仅见于澳大利亚。相比之下,Aphaneramma化石已在斯堪的纳维亚北极地区的斯瓦尔巴群岛、俄罗斯远东、巴基斯坦和马达加斯加的类似年代岩石中被发现。这些发现表明,一些最早的中生代海洋四足动物迅速扩展到多种生态角色,并在地球上广泛传播。它们可能是在恐龙时代最初的200万年里,沿着相互连接的超大陆海岸线迁徙的。
该研究发表在《古脊椎动物学杂志》(Journal of Vertebrate Paleontology)上。重新发现的Erythrobatrachus化石正被归还给澳大利亚。更多的恐龙时代两栖动物化石可在瑞典自然历史博物馆看到。