http://www.sciencehuman.com 科学人 网站 2010-10-24
什么动物体型巨大——长达几十米,呼吸空气,幼体胎生,统治世界超过上亿年,并最终在距今6500万年前灭亡?这个问题似乎很容易,你说是恐龙?对不起,答案错误。
与恐龙分庭抗礼
正确的答案应该是与恐龙同时代的海洋爬行动物,包括沧龙、上龙和蛇颈龙,从分类和演化上,它们可不属于恐龙一族。上面问题中有一个关键的细节:幼体胎生。我们知道,恐龙是产卵的动物,幼体从蛋壳里孵化出来,而那些已经灭绝的巨大海洋爬行动物却完全是在水中生活,并且在水中胎生它们的后代。
尽管以沧龙为代表的海洋爬行动物的化石很丰富,它们甚至是人们发现的第一批远古大型绝灭动物,但同声名显赫的恐龙“表哥”相比,它们却显得很低调。部分原因是由于人类生活在陆地上,所以给予了陆上霸主恐龙更多的关注。如果我们人类是水生动物的话,也许那些海洋爬行动物会具有恐龙一样显赫的地位。
这样说可不是夸大其词。早在1764年,人们就在荷兰的一个地下石灰岩采石场中发现了一具巨大的动物骨骼化石,一开始,人们错误地认为这是鳄鱼、鱼类或者鲸的骨骼,但最终人们确定,这是一类从未见过的物种,并把它定名为沧龙。
在19世纪早期,人们挖掘出来的大型动物化石中,沧龙以及蛇颈龙、鱼龙这些海洋爬行动物十分常见。后来,在全球各地相继发现了同类的动物化石,从非洲到大洋洲,甚至南极洲,它们的化石分布如此广泛,说明它们当年是非常繁盛的动物,适应了海洋中的各种环境,在中生代,如果说恐龙统治了陆地,那么沧龙们就统治了海洋。
在海洋中分娩
但是,科学家对沧龙有许多疑惑。现在幸存的一些能够在海洋生活的爬行动物,比如海龟和某些鳄鱼,它们虽然一生中大部分时间在海洋中度过,但还是要回到陆地上产卵和孵化,因为如果蛋产在水中,水中含氧量太少,没有氧气渗入蛋壳,还没出生的小家伙们就无法发育。而且更重要的是,对于鳄鱼、大部分海龟和一些蜥蜴,它们的蛋周围的温度决定了出生的幼体是雄性还是雌性,而其他动物(包括人类)则是由不同的性染色体决定后代性别。
沧龙的生活习性是否和鳄鱼一样呢?研究发现,它们和同属于爬行动物的鳄鱼不一样,却和现在的海洋哺乳动物一样!大量的化石表明,沧龙、鱼龙、蛇颈龙这些大家伙们是在水中以胎生的方式繁衍后代的。
有趣的是,在分娩的时候,它们的孩子是尾巴先露出来,最后才是头部,这和鲸、海豚等海洋哺乳动物的分娩一样。这么分娩的好处是,可以避免在母体内呼吸空气的小家伙一露脑袋,还没反应过来就呛水。
唯一现存的、完全生活在海洋中的爬行动物是海蛇,目前大概发现了60多种,它们全部都是胎生的,相反陆地上的蛇却是卵生的。由此看来,爬行动物只要是完全在海洋生活的,就必须具备胎生的本领。也正是因为沧龙具备了胎生的本领,才不必返回陆地产卵,行动的自由给它们带来了生存的优势,它们进化出与恐龙一样庞大的体型,而且它们的身体和四肢变成了流线型,更适合游泳,广阔的海洋终于成为它们的领地。
与哺乳动物同源?
那么,沧龙后代的性别是由环境温度决定,还是基因决定的呢?美国和英国的科学家最近研究了94种现存的爬行动物、鸟类和哺乳动物,他们发现,动物必须先进化出用基因控制性别的能力,然后才会进化出胎生的本领。沧龙、鱼龙等海洋爬行动物既然都是胎生的,显而易见,它们也必然是通过基因来控制性别的。
生殖方式和性别决定方式,是动物非常重要的特征。在这些特征上,远古的海洋爬行动物竟然与我们哺乳动物类似,却与它们的恐龙亲戚不同。这似乎给了我们提示,它们可能与哺乳动物有共同的祖先,那个祖先是胎生的,基因控制性别,然后祖先中的一支进入大海,变成了海洋爬行动物,另一支则留在陆地,演化出了哺乳动物。
再后来,沧龙们在小行星撞击地球引发的全球大灾难中灭绝了,而哺乳动物中的一部分动物重新下海,变成了鲸、海豚等动物,由于本身有胎生的本领,它们迅速地占领了沧龙留下的大海领地,它们不知道,这片广阔的领地曾经属于它们的亲戚——沧龙。 吴学平
[新民晚报]