这项发表在《林奈学会动物学杂志》(Zoological Journal of the Linnean Society)上的新研究,首次详细描述了保存在Montsecosuchus depereti(一种在西班牙加泰罗尼亚自治区莱里达省的梅亚采石场遗址发现的早白垩世鳄形类)中的软组织。通过在紫外线下检查该化石,研究人员发现了关于其皮肤、感觉结构、呼吸解剖结构以及可能的颜色图案的新证据。这项工作由米克尔·克鲁萨丰特加泰罗尼亚古生物研究所主导。
一只保存了1.25亿年的微型鳄鱼
大约1.25亿年前,一只小鳄鱼在靠近现今加泰罗尼亚前比利牛斯山脉海岸的喀斯特湖中死亡。它的尸体沉入细粒湖泊沉积物中,那里异常有利的条件帮助将其以非凡的细节保存下来。随着时间的推移,这些沉积物变成了梅亚采石场的石印灰岩,现在是联合国教科文组织奥里金斯(Orígens)世界地质公园的一部分。
这块编号为MGB-512的化石长约50厘米,保存在巴塞罗那自然博物馆。它在一个多世纪前被发现,并在90年代受到过一些科学关注,但研究人员现在已经提取了自其发现以来一直隐藏的信息,包括其保存的软组织的形状和分布。
这一突破出现在古生物学家奥斯卡·卡斯蒂略(Oscar Castillo)和赫苏斯·塞拉诺(Jesús Serrano)建立加泰罗尼亚和欧洲博物馆中保存的蒙特塞克石印灰岩化石数据库时。当他们在紫外线下检查Montsecosuchus depereti的正模标本时,他们注意到了似乎是软组织残余的结构。
紫外线可以使化石化组织和周围岩石产生不同的反应,从而使原本不可见的结构显现出来。
“紫外线使我们能够看到原本完全隐藏在岩石中的细节,”该研究的第一作者奥斯卡·卡斯蒂略-维萨(Oscar Castillo-Visa)解释道。
在紫外线下显露的远古皮肤
使用这项技术,团队记录了几种软组织,包括表皮鳞片。尽管Montsecosuchus depereti自20世纪初就为科学界所知,但这项新分析首次提供了其皮肤外观的详细图像。
身体不同部位的鳞片在形状和大小上差异很大。研究人员还发现,该动物缺乏现代鳄鱼所具有的高耸尾鳍。
该化石可能还保存了皮肤中感觉器官的证据。这些可能的结构出现在一些鳞片内,特别是在颈部、四肢周围,以及躯干和尾部的两侧。
在现生鳄鱼中,类似的感觉器官可以检测触摸和水压的变化,同时对温度和化学信号也有反应。在Montsecosuchus中,这些可能的感觉结构仅出现在位于身体边缘的小鳞片中。这种分布可能表明,这类器官最初是在特定的局部区域进化出来的,后来才在晚期的鳄形类谱系中逐渐遍布整个皮肤。
高级呼吸系统的线索
紫外线分析还暴露了胸部的软骨结构。这些特征表明,Montsecosuchus已经拥有一个高效的呼吸系统,与现代鳄鱼的呼吸系统具有某些相似之处。
这一发现表明,复杂的胸部解剖结构在鳄形类历史的早期就令人惊讶地进化出来了。
“这些特征表明,尽管它是一种原始动物,但它已经非常适应半水生的生活方式,”卡斯蒂略-维萨总结道。
一个可能的1.25亿年前的颜色图案
也许最引人注目的发现涉及该动物的尾部。
在紫外线下,尾部区域的一些鳞片显示出横跨尾部的交替明暗条带。研究人员将这些条带解释为该动物原始颜色的可能证据。
这种图案可能起到了破坏性伪装的作用,在视觉上打破鳄鱼的轮廓,使其更难与周围环境区分开来。如果这一解释得到证实,Montsecosuchus将成为已知最古老的、保存有颜色证据的鳄形类。
科学家目前还无法确定产生该图案的确切颜色。
“目前我们还不能确定鳄鱼尾巴到底是什么颜色,但可以预期它与现存物种不会有太大差异,后者同样显示出不同的颜色图案,”该文章的合著者阿尔伯特·G·塞莱斯(Albert G. Sellés)解释道。
这些发现为鳄形类皮肤、呼吸和外部解剖结构的早期进化提供了新线索。它们还突显了加泰罗尼亚化石记录在重建脊椎动物进化史方面的科学重要性。
除了奥斯卡·卡斯蒂略-维萨和阿尔伯特·G·塞莱斯之外,参与该研究的还有安赫尔·加洛巴特(Àngel Galobart,米克尔·克鲁萨丰特加泰罗尼亚古生物研究所研究员兼孔卡-德利亚博物馆馆长)以及新英格兰大学的菲尔·贝尔(Phil Bell)。
该研究主要由VEBPI、PLEC2021-007903和ARQ001SOL-173-2022项目资助,并得到了科学、创新与大学部、下一代欧盟/复苏转型计划(NextGenerationEU/PRTR)、加泰罗尼亚自治区政府文化部以及CERCA计划的支持。
梅亚采石场,一处非凡的化石遗址
梅亚采石场被认为是一个Konservat-Lagerstätte(特异埋藏化石库),这是一个用于指代具有非凡保存条件的化石遗址的术语。在这样的地点,化石不仅可以保留骨骼和其他硬组织,还可以保留通常在化石化过程中丢失的脆弱软结构。
这种非凡的保存条件使梅亚采石场成为研究下白垩统鱼类、两栖动物、爬行动物和植物的重要遗址。迄今为止,那里已出土了8000多件化石标本。
在该遗址发现的化石可以在维拉诺瓦-德梅亚镇的蒙特塞克-德梅亚解说中心看到,那里展出了100多件保存异常完好的标本。奥里金斯地质公园还创建了一个网站,展示了该遗址许多最具代表性的化石。
化石记录包括蜘蛛、苍蝇、黄蜂或甲虫、昆虫幼虫、甲壳类动物、鱼类和两栖动物等脊椎动物,以及种类繁多的植物。其中包括Montsechia,世界上已知最早的被子植物。该中心也是“比利牛斯山脉的恐龙”项目的一部分,该项目是一个由博物馆和解说中心组成的网络,旨在展示加泰罗尼亚比利牛斯山脉丰富的古生物学记录。