古水蚺化石显示,这些蛇类在中新世时期的南美洲出现后不久便演化成巨型生物。即便其他巨型爬行动物相继灭绝,它们的体型仍保持稳定超过1200万年。令人惊讶的是,气候温暖期并未使水蚺体型增大——仅使其分布更广。如今它们能维持巨大体型,得益于存续的片状理想湿地栖息地。
在距今1240万至530万年前,被称为"中晚期中新世"的时期,许多动物长得远比它们现代的同类巨大。这种体型增大受到全球气温升高、湿地广泛分布以及丰富食物来源的影响。
尽管这些中新世巨兽中的几种——包括12米长的凯门鳄 (普鲁斯鳄属) 和3.2米长的巨型淡水龟 (骇龟属)——最终消失了,但水蚺 (水蚺属) 作为一个大体型谱系持续存在,既没有变小,也没有灭绝。
测量化石揭示古代蛇类的体型
现代水蚺是现存最重和最长的蛇类之一。它们通常能长到四到五米,在罕见情况下可以达到七米。
为了比较古代与现代的体型,研究人员检查了属于至少32条个体水蚺的183块化石脊椎骨段。这些化石是在委内瑞拉的法尔孔州发现的。当研究团队将这些测量数据与来自南美其他地点的化石数据结合后,他们得出结论:古代水蚺的体长大致在四到五米,这个尺寸与现代的蛇类相当。
该研究成果于12月1日发表在《脊椎动物古生物学杂志》上。
水蚺为何作为巨兽存活下来
"自中新世以来,其他物种如巨型鳄鱼和巨型龟类可能由于全球气温下降和栖息地缩小而灭绝了,但巨型水蚺却幸存了下来——它们具有超强的适应力,"该研究的第一作者、剑桥大学动物学系的博士生及盖茨剑桥学者安德烈斯·阿方索-罗哈斯说道。
他继续说道:"通过测量这些化石,我们发现水蚺在大约1240万年前出现于南美洲热带地区后不久就演化出了巨大的体型,并且自那以后它们的体型就没有改变过,"阿方索-罗哈斯说。
为了确认他的测量结果,阿方索-罗哈斯应用了第二种称为"祖先状态重建"的技术。这种方法利用蛇类的族谱来推断古代水蚺以及相关现代物种(如树蚺和彩虹蚺)的体长。该分析支持了以下结论:早期水蚺在中新世首次出现时,平均体长为四到五米。
古代栖息地与现代幸存者
水蚺目前生活在湿地、沼泽以及包括亚马逊河在内的大型河流中。在中新世时期,南美洲北部看起来很像今天的亚马逊盆地,这使得水蚺能够占据更广阔的范围。尽管此后它们的分布范围有所缩小,但仍然存在足够适宜的栖息地,以及如水豚和鱼类等猎物,以维持它们持续的巨大体型。
科学家们先前推测古代水蚺会比现代水蚺更大,因为蛇类对温度高度敏感,而中新世的气候更温暖。阿方索-罗哈斯直接回应了这一点:"这是一个令人惊讶的结果,因为我们原本期望发现古代水蚺有七八米长。但在全球气温更高的中新世,我们没有任何证据表明存在更大的蛇类。"
改进的化石证据揭示演化时间线
在这个项目之前,研究人员缺乏足够的化石材料来确定水蚺究竟是在何时发展出其巨大体型的。由于这些蛇类拥有超过300块椎骨,单个椎骨化石的尺寸为估算全身长度提供了一种可靠的方法。
本研究中分析的化石是由苏黎世大学和委内瑞拉乌鲁马科古生物学博物馆的合作者经过多个野外考察季节收集到的。