澳大利亚一处新发现的可追溯到2.5亿年前的化石,改写了关于地球史上最严重物种灭绝后生命复苏的部分历史。研究人员发现的证据表明,当时的远古海洋掠食者并非仅有单一的海生两栖动物物种,而是存在一个多样性惊人的群落。其中一种生物甚至还有从北极地区延伸至马达加斯加的近亲,这表明部分最早期的海生四足动物曾以惊人速度扩散至全球。
二叠纪末大灭绝是地球历史上最具破坏性的生物灭绝事件,发生于约2.52亿年前,随后出现了极端的全球变暖。在这场浩劫之后,现代类型的海洋生态系统在恐龙时代(即中生代)初期开始形成。在这一关键时期,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,出现了并迅速成为占主导地位的水生顶级捕食者。这些早期海洋捕食者的大多数化石发现于北半球。来自南半球的可比发现则很少,且记录不足。
现在,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全新分析揭示了一组令人惊讶的多样化的海洋两栖动物,它们与横跨古海洋的意想不到的全球联系有关。
50年后失而复得的化石
海洋两栖动物化石是在20世纪60年代和70年代的探险中首次在澳大利亚发现的。这些标本被分藏在澳大利亚和美国的博物馆中。1972年发表的研究结论认为这些材料代表了一个单一物种:Erythrobatrachus noonkanbahensis。该物种是根据从偏远的金伯利镇德比以东的努坎巴牧场岩石中侵蚀出来的几个头骨碎片被识别的。
在接下来的几十年里,原始的Erythrobatrachus化石被误放。它们的失踪引发了一场对博物馆收藏品的国际搜寻。2024年,这些长期丢失的标本终于被找到,使研究人员得以利用现代技术重新审视这些令人费解的海洋两栖动物。
二叠纪灭绝后的早期海洋两栖动物
Erythrobatrachus属于一个被称为离片椎类中的离片螈科(trematosaurid temnospondyls)的类群。这些动物是现代蝾螈和青蛙的“鳄鱼状”近亲,体长可达2米。离片螈科动物尤其重要,因为它们的化石出现在二叠纪末大灭绝后不到100万年间形成的沿海岩石沉积物中。因此,它们代表了可明确识别的最古老的中生代海洋四足动物类群。
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。那些曾被认为属于单一物种的骨骼实际上来自至少两种不同的离片螈科动物:Erythrobatrachus和另一种属于Aphaneramma属的形态。
对Erythrobatrachus头骨的高分辨率3D扫描表明,完整的头骨长约40厘米,属于一种头部宽大的大型捕食者。Aphaneramma的整体大小相似,但有一个长而窄的吻部,适合捕捉小鱼。这两个物种都在同一环境中的开阔水域游泳,但它们可能针对不同的猎物。
快速全球扩散的证据
Erythrobatrachus仅发现于澳大利亚。相比之下,Aphaneramma的化石在斯堪的纳维亚北极地区的斯瓦尔巴群岛、俄罗斯远东地区、巴基斯坦和马达加斯加等地的相似年代岩石中均有发现。这些发现表明,一些最早的中生代海洋四足动物迅速扩展,占据了多种生态角色,并广泛分布到全球。它们可能在恐龙时代的最初两百万年间,沿着相互连接的超大陆海岸线迁徙。
这项研究发表在《Journal of Vertebrate Paleontology》上。重新发现的Erythrobatrachus化石目前正被归还澳大利亚。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。