當(dāng)今鱷魚(yú)的祖先在兩次大規(guī)模滅絕事件中幸存下來(lái)。一項(xiàng)新研究揭示了它們長(zhǎng)期生存的關(guān)鍵因素，其提供的見(jiàn)解或?qū)椭h(huán)保人士保護(hù)世界上一些最脆弱的物種。

這塊北方鱷頭骨化石上的牙齒是白堊紀(jì)末期物種大滅絕事件中幸存下來(lái)的半水生泛食性捕食者的典型特征。圖片來(lái)源：杰克·羅杰斯/猶他州自然歷史博物館

大多數(shù)人認(rèn)為鱷魚(yú)是活化石，是數(shù)百萬(wàn)年來(lái)一直主宰著世界沼澤棲息地、一成不變的史前生物。然而，由俄克拉荷馬州中部大學(xué) (UCO) 和猶他大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)的一項(xiàng)新研究揭示了一段更具活力的進(jìn)化歷史。

鱷形目是擁有2.3億年歷史的鱷形目中唯一幸存的成員，該目包括現(xiàn)存的鱷魚(yú)、短吻鱷和恒河鱷，以及許多現(xiàn)已滅絕的近親。它們的祖先經(jīng)歷了兩次大規(guī)模滅絕事件，這一非凡成就表明它們能夠適應(yīng)快速變化的環(huán)境。根據(jù)這項(xiàng)研究，它們長(zhǎng)期生存的關(guān)鍵之一是其生態(tài)靈活性，具體來(lái)說(shuō)，就是它們能夠在各種棲息地中繁衍生息并攝取各種食物的能力。

“許多與鱷魚(yú)近親的種群更加多樣化、數(shù)量更多，并展現(xiàn)出不同的生態(tài)環(huán)境，然而，除了現(xiàn)存的少數(shù)幾種通才鱷魚(yú)外，它們都消失了，”該研究的主要作者、UCO 助理教授 Keegan Melstrom 說(shuō)道，他在猶他大學(xué)攻讀博士學(xué)位時(shí)開(kāi)始了這項(xiàng)研究?！皽缃^和幸存是同一枚硬幣的兩面。在所有大規(guī)模滅絕事件中，總有一些種群能夠存活下來(lái)并實(shí)現(xiàn)多樣化。通過(guò)研究這些事件所揭示的更深層次的進(jìn)化模式，我們能學(xué)到什么呢？”

大約2.15億年前，在如今的阿根廷西北部，陸生鱷形目半原鱷（Hemiprotosuchus leali）正準(zhǔn)備吞食早期哺乳動(dòng)物近親芥子鱷（Chaliminia musteloides）。圖片來(lái)源：豪爾赫·岡薩雷斯

地球歷史上經(jīng)歷過(guò)五次大規(guī)模滅絕。專家認(rèn)為，我們正在經(jīng)歷第六次大規(guī)模滅絕，其原因是棲息地破壞、物種入侵和氣候變化。識(shí)別在地球劇變期間能夠提高生存能力的特征，或許能幫助科學(xué)家和環(huán)保人士更好地保護(hù)當(dāng)今的脆弱物種。

歷史上，該領(lǐng)域一直將哺乳動(dòng)物視為理解大規(guī)模滅絕幸存的典范，稱贊它們飲食多樣，能夠在不同的生態(tài)位中繁衍生息。盡管鱷形目動(dòng)物具有極強(qiáng)的適應(yīng)力，但研究在很大程度上忽略了它們。這篇發(fā)表于4月16日《古生物學(xué)》雜志的論文首次重建了鱷形目動(dòng)物的飲食生態(tài)，旨在識(shí)別出一些特征，這些特征幫助一些物種在兩次大規(guī)模滅絕中幸存下來(lái)并繁衍生息——一次是距今約2.014億年前的三疊紀(jì)末期，另一次是距今約6600萬(wàn)年前的白堊紀(jì)末期。

蘭迪·伊爾米斯（Randy Irmis）正與猶他州自然歷史博物館藏品中的北方鱷頭骨化石對(duì)峙。這種鱷魚(yú)生活在約4800萬(wàn)年前的美國(guó)西部。圖片來(lái)源：杰克·羅杰斯/美國(guó)國(guó)家自然歷史博物館

“試圖根據(jù)數(shù)百萬(wàn)年前的物種歷史得出結(jié)論并將其直接應(yīng)用于物種保護(hù)是有風(fēng)險(xiǎn)的。我們必須謹(jǐn)慎行事，”論文合著者、猶他州自然歷史博物館古生物學(xué)館長(zhǎng)、猶他大學(xué)地質(zhì)與地球物理系教授蘭迪·伊爾米斯 (Randy Irmis) 說(shuō)道?！叭绻藗冄芯坎溉閯?dòng)物和爬行動(dòng)物，發(fā)現(xiàn)它們?cè)跍缃^后生存的模式相同，那么我們或許可以預(yù)測(cè)，飲食多樣化的物種可能會(huì)表現(xiàn)得更好。這些信息有助于我們做出預(yù)測(cè)，但我們不太可能確定哪些物種最終能夠存活下來(lái)?！?/p>

現(xiàn)存的鱷魚(yú)以半水生通才而聞名，它們?cè)诤?、河流或沼澤等環(huán)境中茁壯成長(zhǎng)，等待伏擊毫無(wú)防備的獵物。它們并不挑食。幼鱷會(huì)吃任何東西，從蝌蚪、昆蟲(chóng)到甲殼類動(dòng)物，然后逐漸進(jìn)化到更大的食物，比如魚(yú)、小鹿，甚至是其他鱷魚(yú)。然而，如今鱷魚(yú)千篇一律的生活方式掩蓋了過(guò)去鱷魚(yú)繁衍生息的飲食生態(tài)的巨大多樣性。

晚三疊紀(jì)（ 2.37億年至2.014億年前），偽鱷類（Pseudosuchia ） ——一個(gè)涵蓋早期鱷形目和許多其他已滅絕譜系的更廣泛的進(jìn)化類群——統(tǒng)治著陸地。最早的鱷形目體型較小到中等，在其生態(tài)系統(tǒng)中較為稀少，是主要以小型動(dòng)物為食的肉食動(dòng)物。相比之下，其他偽鱷類類群則在陸地上占據(jù)主導(dǎo)地位，占據(jù)著廣泛的生態(tài)角色，并展現(xiàn)出令人眼花繚亂的體型和大小多樣性。

晚白堊世陸生捕食者戈氏阿拉里佩鱷（左）和晚侏羅世水生捕食者蘇維氏環(huán)龍（右）的頭骨。圖片來(lái)源：俄克拉荷馬中央大學(xué)

盡管它們占據(jù)主導(dǎo)地位，但三疊紀(jì)末期滅絕事件來(lái)襲時(shí)，所有非鱷形類的偽鱷類都未能幸存。盡管超級(jí)肉食性的鱷形類似乎也相繼滅絕，但這些陸生通才卻幸存了下來(lái)。作者推測(cè)，正是這種幾乎無(wú)所不吃的能力使它們得以在許多其他物種滅絕之際幸存下來(lái)。

“之后，一切就變得瘋狂了，”梅爾斯特羅姆說(shuō)。“水生超級(jí)食肉動(dòng)物、陸生通才動(dòng)物、陸生超級(jí)食肉動(dòng)物、陸生食草動(dòng)物——鱷形目動(dòng)物在恐龍時(shí)代進(jìn)化出了大量的生態(tài)角色?！?/p>

中央俄克拉荷馬大學(xué)助理教授基根·梅爾斯特羅姆與三只鱷形目恐龍。圖片來(lái)源：中央俄克拉荷馬大學(xué)

白堊紀(jì)晚期發(fā)生的一些事件導(dǎo)致鱷形目物種數(shù)量銳減。那些專精于各種生態(tài)環(huán)境的譜系開(kāi)始消失，甚至連陸生通才也消失了。到了白堊紀(jì)末期的大滅絕事件（以隕石撞擊非鳥(niǎo)類恐龍為標(biāo)志）發(fā)生時(shí)，大多數(shù)幸存的鱷形目物種都是半水生通才和一群水生食肉動(dòng)物。如今現(xiàn)存的26種鱷形目物種幾乎都是半水生通才。

科學(xué)家們?nèi)绾谓馕鰯?shù)百萬(wàn)年前的菜單上的食物？他們分析牙齒和頭骨化石的形狀，以了解動(dòng)物的飲食基礎(chǔ)。堆積如山的下頜很可能用來(lái)切割和刺穿肉體。類似研缽和研杵的烤架可能用來(lái)分解植物組織。頭骨的形狀決定了動(dòng)物如何移動(dòng)嘴巴，從而為了解其飲食習(xí)慣提供了線索。解讀古代動(dòng)物的飲食結(jié)構(gòu)可以揭示它們的狩獵地點(diǎn)，作者稱之為飲食生態(tài)學(xué)。

這是一項(xiàng)艱巨的任務(wù)。作者走訪了七個(gè)國(guó)家、四大洲的動(dòng)物學(xué)和古生物學(xué)博物館，以獲取所需的化石標(biāo)本。他們研究了99種已滅絕的鱷形目動(dòng)物和20種現(xiàn)存的鱷形目動(dòng)物的頭骨，創(chuàng)建了一個(gè)跨越2.3億年進(jìn)化史的化石數(shù)據(jù)集。研究人員此前建立了一個(gè)現(xiàn)存非鱷形目動(dòng)物的數(shù)據(jù)庫(kù)，用于比較，其中包括89種哺乳動(dòng)物和47種蜥蜴。這些標(biāo)本代表了從嚴(yán)格的食肉動(dòng)物到專性食草動(dòng)物的各種飲食生態(tài)，并且頭骨形狀也多種多樣。

鱷形目化石標(biāo)本展現(xiàn)出多樣的頭骨和牙齒形狀。A）Araripesuchus gomesii，晚白堊世陸生捕食者；B）Cricosaurus suevicus，晚侏羅世水生捕食者。圖片來(lái)源：Melstrom 等人（2025）《古生物學(xué)》

作為半水生伏擊捕食者，如今的鱷魚(yú)在許多不同的環(huán)境中大多扮演著相似的生態(tài)角色。它們的飲食仍然非常靈活，這或許是它們極其多樣化的進(jìn)化史的遺留。對(duì)于像喜馬拉雅山麓的恒河鱷和古巴薩帕塔沼澤的古巴鱷這樣極度瀕危的鱷魚(yú)來(lái)說(shuō)，飲食的靈活性或許能讓它們有機(jī)會(huì)在當(dāng)前的第六次物種大滅絕中幸存下來(lái)。這些物種面臨的最大挑戰(zhàn)是棲息地的喪失和人類的捕獵。

“當(dāng)我們看到活著的鱷魚(yú)和短吻鱷時(shí)，與其想著兇猛的野獸或昂貴的手袋，我希望人們能夠欣賞它們令人驚嘆的2億多年進(jìn)化史，以及它們是如何挺過(guò)地球歷史上如此多動(dòng)蕩事件的，”伊爾米斯說(shuō)道?！叭绻覀?cè)敢鈳椭Ｗo(hù)它們的棲息地，鱷魚(yú)有能力在未來(lái)的許多變化中生存下來(lái)?！?/p>

編譯自/ScitechDaily