上一期跟各位讀者介紹關於植龍的故事,不曉得大家還記得嗎?那是一群長相酷似鱷魚的的原始主龍形類。牠們彼此之間的關係大概就像兔子和天竺鼠,起碼彼此之間還在同一個演化支內。但今天要跟大家介紹的動物的身世可不像植龍那麼簡單,這支動物長的像鱷魚,但血緣上跟鱷魚完全沒有關係,而且身世及其複雜,至今沒人知道牠們從何而來?也不清楚牠們為何突然消失?牠們就是離龍目。
什麼是離龍
離龍目(Choristodera),代表物種為鱷龍(Champsosauru),是一類非常特殊的水生爬蟲類家族。相比之前介紹的鱷魚與植龍,離龍家族的形態可以說十分多樣。從長相酷似鱷魚的鱷龍科,到類似幻龍屬的潛龍科,甚至還有類似蜥蜴的滿州鱷科,都是離龍家族的成員。聽到這邊大家肯定非常困惑吧?沒關係,感到困惑的不只各位讀者,古生物學家也是。
離龍目的分類與各類群的特徵
長期以來,離龍的分類一直是困擾著古生物學家。特別是離龍目成員彼此之間巨大的外貌差異,讓人很難聯想到彼此屬於同一演化支。事實上,鱷龍的發現者愛德華•科普(Edward Drinker Cope,1840年7月28日—1897年4月12日)就曾經把鱷龍置於喙頭目這個分類下。目前,古生物學家主要依靠牠們不同於其他爬蟲類的頭骨特徵(閉合的下顬孔),以及獨特的脊椎結構,將離龍目的成員與其他行動物區分開來。
根據2020年的種系發生學(phylogenetics)研究,古生物學家把離龍目劃分為多個演化支,包含一些基礎物種如櫛頜龍屬(Cteniogenys)、黑山鱷龍屬(Heishanosaurus)、青龍屬(Coeruleodraco),以及最大的兩個演化支異離龍亞目(Allochoristodera)和新離龍亞目(Neochoristodera)。其中的新離龍亞目是最早發現的一批離龍,分類下有鱷龍科(Champsosauridae)和西莫多龍科(Simoedosauridae)兩個科。這些動物的樣貌非常類似鱷魚,同樣具有狹長的吻部,粗短的四肢,流線型的體態,和特化成扁槳狀的尾部。不過和鱷魚相比,牠們的皮膚並沒有骨質增生構成的鎧甲,取而代之是細小鱗片構成的皮膚。
此外,離龍的頭骨也和鱷魚有著極大的差異。以鱷龍為例,牠們的頭骨由上而下看來呈現大蒜狀,在顱骨旁長有巨大的顱弓,這些顱弓可以附著更多的咬肌,幫助鱷龍抓住獵物。除了顱弓的差異,鱷龍的外鼻孔也有別於鱷魚與植龍,開口是在吻部的最末端,古生物學家推測,鱷龍演化出這種構造,可能和牠們在水面下伏擊的習性相關。這種外鼻孔在末端的構造為離龍帶來兩大優勢,一是牠們可以省力的趴在湖底,無需頻繁的上浮換氣,只需要將輕輕抬頭,就能呼吸新鮮空氣,二是可以更好的隱藏自己,避免被獵物發現。
說完了新離龍亞目,我們再來介紹異離龍亞目,這支離龍屬於較晚分支出的演化支,型態上相較於鱷龍更加多樣化。在這個演化支,離龍分化成了長脖子的潛龍科,以及保留原始特徵的拉撒路鱷屬(Lazarussuchus)與滿洲鱷科(Monjurosuchidae)。
先來說說潛龍科,代表物種是潛龍,相比其他離龍,潛龍的脖子非常修長,頭部細小,十分酷似蛇頸龍。但和蛇頸龍不同,潛龍的四肢沒有演化成槳狀,且尾部十分巨大。據古生物學家推測,潛龍的這些特徵可能和牠們高度適應深水湖泊有關,潛龍寬大的尾部可以提供他們下潛的動力,細長的脖子則可以幫助牠們從深水區伏擊水面上的獵物。
另一支拉撒路鱷屬(Lazarussuchus),代表物種是拉撒路鱷,這個科相較於潛龍科和鱷龍科,整體上外貌更接近蜥蜴。拿拉撒路鱷為例,牠們仍然保有離龍獨有的顱弓構造和靠近吻部的鼻孔。只不過牠們的顱骨很短,尾部也不長,四肢也不像其他離龍那麼粗短,整體類似今天的巨蜥或揚子江鱷,而不像那些高度適應水棲生活的離龍。
離龍什麼時候出現,又為何消失
上文有提到早期離龍目的分類十分混亂,事實上,離龍目不只分類混亂,牠們的演化歷程也十分混亂。由於離龍目之間的差異巨大,很多物種都同時兼具鱗龍形下綱與主龍形下綱的特徵,這導致古生物學家很難判斷牠們到底起源於主龍形類,還是鱗龍形類。主流的觀點認為,離龍目應該屬於主龍形類的一支,至於起源於何種主龍,有待新的化石出土才能確認。
根據現有的化石證據,目前已知最早的離龍是生活在侏儸紀中期巴通階的櫛頜龍屬。這種離龍十分原始,還保留蜥蜴般的外貌和不完全的腳蹼。不過,依據櫛頜龍所屬的湖泊地層以及形態,古生物學家推測這種動物應該已經具備初步下水的能力。
時間來到白堊紀,離龍目的成員們在這個時期發生輻射演化,新離龍目與異龍目的成員在這個時間點分家,並各自佔據不同的生態棲位。關於這個部分的故事,上文已經跟大家說明過,這裡就不再贅述,讓我們快進到離龍家族的衰亡。
在白堊紀晚期,離龍家族持續繁盛,幾乎各種淡水域都有離龍目成員的足跡。正當離龍們正在為族群的壯大狂歡的同時,那件地質史上最著名的事件-白堊紀-古近紀滅絕事件(簡稱K-T事件),他來了!在距今6600萬年前,一顆來自太陽系內的小行星誤入了地球的引力範圍,並墜落在地球表面。這位意外的訪客彷彿是一位死神,它所到之處,無不生靈塗炭,從陸地到海洋,從非鳥恐龍到翼龍,從海洋爬蟲類到菊石,一律在這場事件中光榮落幕。同樣地,我們的主角-離龍目,當然免不了在這場滅絕事件中遭到重創。
經歷K-T事件後,離龍目的演化日趨保守,許多長頸型的離龍目成員大多在K-T事件發生前後就已經滅絕。殘存下來的成員外型不是類似鱷魚,就是類似蜥蜴的外型。然而,這些保守的離龍似乎不願意向命運低頭,自古新世起,以鱷龍科為首的新離龍亞目成員重新佔據了河流和沼澤等淡水域。在這個時期,由於溫暖氣候帶來豐富的食物與棲地,離龍目的成員開始巨大化,部分成員甚至變得比牠們中生代的祖先們還要巨大。
然而,正當離龍們為牠們的復興舉杯狂歡的同時,另一支與他們佔據相同生態棲位的族裔也在悄悄崛起,這群動物就是鱷魚,應該說真鱷類。與離龍相同,真鱷類(Eusuchia)同樣在K-T事件中受到重創,同時也在始新世時恢復種群。不過,相比於離龍,真鱷類具備厚實的鎧甲與變溫能力,這兩項能力賦予真鱷類極強的生存能力與耐飢餓能力。因此,自始新世開始,真鱷就不斷蠶食離龍在熱帶的棲地,並將離龍逼退到了外溫動物難以生存的溫帶。
屋漏偏逢連夜雨,從始新世晚期起,氣候日趨寒冷和乾燥,原本溫帶的大量湖泊與沼澤開始被廣袤的草原所取代,離龍目的成員面對這種局面,只能不斷退守到溫帶河流。最終,在漸新世的地層就再也看不到任何有關新離龍亞目的化石。離龍家族的故事就在此畫下句點了嗎?答案是否定的。
不得不佩服,離龍目的演化真的是處處充滿驚喜。1992年,在捷克的一處採石場意外發現了一具奇怪的化石,這是一種離龍的化石。與始新世的新離龍亞目成員相比,這具化石的骨骼結構十分原始,骨骼的主人缺乏狹長的嘴與粗短的四肢。這樣原始的特徵讓當時的古生物學家十分疑惑,為何在新生代的地層還會有如此原始的離龍目成員。然而,這具化石的結構不是最讓人意外的,更另人感到訝異的是這具化石的年代-晚漸新世,距離最後的新離龍亞目成員滅絕已經快1000萬年。
不僅如此,隨著這種神秘離龍的發現,古生物學家陸續在捷克、法國等地發現這種離龍的化石,離龍目的滅絕年代也隨著化石出土向後推遲,最後被定年在中新世。根據這種離龍的神秘程度,古生物學家給他起了個響亮的名字-拉撒路鱷(Lazarussuchus〕,意思是像耶穌一樣復活的鱷魚。
關於離龍有什麼特別的故事
除了神秘的演化歷程,離龍目的凌源潛龍還是少有保留卵、胚胎、幼體、成體化石紀錄的古生物。凌源潛龍原產自中國熱河群的義縣組,這個地區以保存精美的化石而聞名,像是知名的中華龍鳥、北票龍龍都是產自這裡。在如此得天獨厚的環境下,潛龍的化石自然保存不少,據估算,已經有數千具的潛龍化石在義縣組出土。在眾多的潛龍化石中有兩具化石最為特殊。一具雙頭潛龍化石和一具帶軟組織的潛龍木乃伊。眾所週知,雙頭突變是非常稀有,胚胎和軟組織要成為化石也是非常稀有的,因此雙頭胚胎化石的形成就顯得更加稀有。(雙頭離龍化石圖片:https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC2373827/,Biol Lett. 2006 Dec 19;3(1):80–81. )
那為何義縣組這個地層竟然能同時出土潛龍木乃伊和雙頭潛龍呢?原來,這一代的地層原先是火山活躍的區域。火山爆發時,大量的火山灰會沉積在湖底形成一層密封層。這層密封層不僅能有效隔絕微生物的破壞,還能有效保存生物生前的軟組織與姿態。而潛龍本身剛好就是生活在湖畔的水生生物,加上牠們族群眾多,這才在這個得天獨厚的環境下形成這兩塊稀有化石。(註:另有研究指出義縣組的化石遺跡源於洞穴坍塌。)(潛龍木乃伊圖片:https://images.app.goo.gl/LTD4FxeitxqmCKLJ.Cretaceous Research
Volume 144, April 2023)
關於離龍目的故事就到這邊告一段落,雖然離龍本身的故事依然撲朔迷離,但筆者相信,隨著越來越多的新化石出土,這些謎團總有一天會真相大白。
參考文獻: