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曾经在地球上存在的最巨大的卵生蜥蜴类动物!天纯被芯资讯栏目

几年前美国科学家在一段视频中重现了史前泰坦巨蟒的真面目。

曾经在地球上存在的最巨大的卵生蜥蜴类动物!

泰坦巨蟒可长达13~15米,重达1100千克以上,是继恐龙灭绝之后占据统治地位的体形最大的食肉动物,也是史上最巨大的蟒蛇。

史上最巨大的蟒蛇

在哥伦比亚北部远离加勒比海岸的热带丛林里,坐落着世界上最大的矿场——塞雷洪煤矿,它的占地面积比华盛顿市还要大,雇佣了10万名工人,每年生产3000多万吨煤。

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塞雷洪碰巧也是世界上化石埋藏最丰富,发掘出重要化石最多的化石沉积层,如快照一般为科学家重现了当恐龙灭绝、新的环境形成时地球的面貌,正如一位古生物学家所说:“塞雷洪是最好的,也可能是唯一的能纵观地球完整古代热带生态系统的窗口,这里曾经存在着植物、动物和其他一切,在热带其他地方找不到和它相同的区域。”

在5800万年以前,塞雷洪是一片比现在更炎热、更潮湿的广阔的沼泽丛林,平均气温为29~32%,有时甚至更高。树上长着比现在更大的树叶,表明那时的降水更为丰沛——每年超过380厘米,而现在亚马孙地区的降水大约是每年200厘米。从北面流下来的河水每年都会泛滥,将树林和小山丘淹没,使得植被腐烂,并一层一层地沉积下来,经年累月,在沉积层中便形成了各种植物和动物的化石。已发现的塞雷洪化石包括:体形巨大的龟,外壳足有井盖的两倍大;身长达到3~4米的鳄鱼;甚至还有身长超过两米的肺鱼,其体形是如今生活在亚马孙河流域的它们的近亲的2~3倍。

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然而,这片丛林真正的霸主是一种惊人的生物——身长超过13米、体重超过1100千克的一种史前巨蟒。这种巨蟒的外形和现代陆生蟒蛇差不多,但生活习性却和现代水生蟒蛇相似,它们居住在沼泽里,是可怕的捕食者,捕食任何进入它们视线的猎物。它们身上最粗壮的部分和成年男子的腰差不多粗细。这是有史以来最巨大的蟒蛇。

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如果说这种巨大蟒蛇的个头还不足以震慑最有经验的化石猎人,那么,它们曾经真实存在这个事实对科学家来说则意义重大,因为它可以帮助科学家更清楚地认识地球生命的过往,甚至还可能帮助他们预测地球生命的未来。

狩猎化石的人们

环顾塞雷洪巨大的矿场,它在远古时曾经树木葱笼的证据随处可见。每开采运走一层煤,下面的泥板岩便会暴露出来,而其中包含了丰富的化石,有的像来自异域的植物的枝叶,有的是令人难以置信的远古动物。对塞雷洪远古生物的研究始于18年前,当时哥伦比亚地质学家亨利·加西亚在塞雷洪矿场偶然发现了一块不同寻常的化石,他将它标注为“石化树枝”并放进煤矿公司的展示柜里,之后他便忘记了这件事情。

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9年后,哥伦比亚工业大学学生费边·埃雷拉到塞雷洪地区进行实地考察。他在煤田和矿场中行走时,随手捡起一块砂岩,发现在砂岩的背面有树叶化石清晰的印痕;他又捡起一块砂岩,发现上面也有化石——几乎每块上都有。

埃雷拉将他的发现告诉了当时在国家石油公司工作的贾拉米洛,后者早就猜测在塞雷洪可能有比煤更能引人入胜的东西。早在2003年,埃拉雷和贾拉米洛组织了一个科考队,对塞雷洪开始了全面考察。根据古生物学家的经验,大多数动物和植物的化石要么发现于温带地,区,要么发现于拥有独立生态位的热带地区,例如沙漠和高海拔地区(当大风将岩石上层的沙土侵蚀后,岩石中包含的远古痕迹就会显露出来),而在靠近赤道的地区,化石被深埋在厚厚的泥土和植被下,是很难被发现的。但在塞雷洪,人们为了开采煤矿,剥除了地表的植被,将含有丰富化石的泥板岩岩层暴露了出来。

科考队在塞雷洪呆了四个月,从矿井中搜集到了2000多块植物化石标本,其中包括可可树、椰树、香蕉树和豆类,虽然不如今天的种类丰富,却都是今天生长在南美洲热带雨林中的植物们的祖先。

不久,古生物学家、美国史密森尼博物馆的植物化石馆馆长斯科特也应邀来到了塞雷洪。他要求到煤矿公司的小陈列室去看看,由于没有找到钥匙,他只是隔着展柜的玻璃拍了一些照片。回美国后,他将这些照片用电子邮件发给了佛罗里达大学的布洛赫,其中包括那块被亨利·加西亚在9年前发现并标注为“石化树枝”的化石的照片。经布洛赫辨认,这不是一块树枝化石,而是一块陆地动物的颚骨化石,来自一种现在已经灭绝的类鳄鱼。布洛赫为此兴奋不已,因为此前还没有人在南美洲热带地区发现过那个时期的陆生脊椎动物。这块化石发出了一个信息:在这个地区很可能还会发现其他陆生脊椎动物化石。

布洛赫和斯科特立即动身前往塞雷洪,他们在那里和埃雷拉等人汇合。他们来到煤矿公司,从小陈列室里取出那块颚骨化石。接着,他们又去了当初发现它的矿点。他们在那里看到,煤层已被开采运走,剩下的是暴露在热带阳光下的广阔的泥板岩层,一块块龟壳覆盖在岩层上,已经被炽热的阳光晒得发白。科学家们收集到不少化石,然后返回佛罗里达。在接下来的几个月里,美国和哥伦比亚的学生们一直在对塞雷洪地质层的化石进行发掘,并不断将照片通过电邮发给布洛赫。

一条名叫拉彭特的矿沟覆盖了塞雷洪北部24平方千米的范围,被认为是最有希望取得新发现的地方。这里地势险恶,地表覆盖着被流向下游湖泊的径流和地下水冲刷形成的松软的泥板岩,仅有的植被是在粗糙石子地上散乱生长的灌木。在古生物学家看来,泥板岩是颇有价值的东西,无论在哪里走动都能发现化石。

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发现的所有化石只要能随身带走的都装进塑料袋,太大的个体则用熟石膏浇灌塑形,然后运走。这些化石的个头都很大,种类有直径超过1.5米的龟壳,有类鳄鱼和其他一些动物的骨骼,包括肋骨、脊椎骨、盆骨、肩胛骨等。

古生物学家的工作就像探矿一样,他们带着刷子和镊子,独自漫步在荒野上,地上的每块石头都要翻看一遍,直到找到自己想要的东西,然后把小石块装进塑料袋里,做好标注,如果是大石块,便用GPS标出地标,第二天再带着石膏和防水布来浇灌塑形。如果间隔时间长了,GPS标注的地标就会失效,因为下过雨以后,雨水会将很多东西都往下游搬运,你可能再也找不到。当然,有时雨水也会带来好运——让新的化石暴露出地表。

在接下来的五年里,化石被源源不断地送到佛罗里达大学,在那里得到深入的研究。许多动物看起来和现代动物相似,只是体形更大一些。有一块龟壳有1.7米长,比现在最大的亚马孙河龟还大67%。虽然现在已经没有类鳄鱼,无法与化石进行比对,但佛罗里达大学的研究生阿历克斯·黑斯廷斯还是尝试着对其特征进行了描述:长达4.6~6.7米;是“捕食多面手”,能够捕食大型龟;拥有巨大的咽喉;还有就是“死亡一咬”——可以一口咬穿0.45米厚的龟壳边缘。在阿历克斯看来,这是很大型的动物。

这是一条蛇吗?”

早在2007年,阿历克斯在一个标注为“鳄鱼”的塞雷洪化石箱子里,发现了一块巨大的脊椎骨。以他训练有素的眼光看来,那不是鳄鱼身上的骨头。他将这块化石拿给爬行动物专家杰森·伯格看,后者立即做出了判断:这是蛇身上的骨头。在对学校里的爬行动物标本进行深入研究,并对现代蟒蛇的脊椎骨进行解剖分析后,伯格指出,这块脊椎骨和现代蟒蛇的脊椎骨十分相似,只是后者偏小一点。于是,科学家开始对塞雷洪标本群进行排查,并派出新的科考队前往塞雷洪,以寻找到更多的蛇化石。最后,科学家从28种动物化石中筛选出了100块蛇的脊椎骨化石。

当布洛赫将“一整串”脊椎骨样品通过视频展示给在加拿大多伦多大学任教的杰森·海德时,他问道:“这是一条蛇吗?”后者在看到化石的当天便从多伦多飞到盖恩斯维尔。在对这些化石进行研究后,布洛赫和海德初步判断:这些化石来自于两条蛇。海德注意到,这种未知的生物长着T字形的脊椎,其很多特征都符合蟒科动物。蟒科动物包含蟒亚科和蚺亚科,蟒和蚺是今天南美洲常见的动物,巨蟒可以长到4.3米长、45千克重,巨蚺可以长到超过6米长,227千克重。在塞雷洪发现的蛇骨化石与蟒亚科更为接近,但塞雷洪远古时的环境与现代水生蚺生活的环境更接近,现代水生蚺喜好在湍急的河流和沼泽中活动。

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这种远古巨蟒到底有多大呢?要回答这个问题最大的障碍是,科学家没有找到成串整齐排列的脊柱,大多数脊椎骨都是单个被发现的,有的两块在一起,运气好的话能发现三块在一起的。除非能判断这些零散的脊椎骨处于脊柱的哪个位置,否则很难判断这种生物的长度。这可是一件需要反复考证的枯燥的工作,需要将每块小骨头与现代蟒蛇的骨头标本作精细的对比。海德和印第安纳大学的古生物学家戴维·波利花了两年时间,最终构建了这种远古蟒蛇的脊柱模型,并推测其长度为13~15米,平均体重大约为1134千克。这表明,在塞雷洪各种远古动物中,巨蟒才是真正的巨兽。科学家将其命名为“泰坦巨蟒”。它们是可怕的捕食者吗?

不过,科学家更关心的不是泰坦巨蟒的身长,而是它们的头骨。头骨化石不仅能提供关于泰坦巨蟒的很多信息,例如特征、体形和饮食等,还可以帮助科学家比较泰坦巨蟒和其他蛇类之间的异同,帮助他们在进化树上找到泰坦巨蟒的位置。

蛇的头骨是由许多细小的骨头组成的,这些骨头契合得不是很紧密,所以当蛇死了以后,其头骨通常会四散开来,不容易被找到。当科学家在塞雷洪搜集化石的时候,他们感到要找到泰坦巨蟒头骨化石是多么渺茫的事情!不过,他们居然找到了一块。

泰坦巨蟒的头骨化石给出了一些什么信息呢?泰坦巨蟒的颚骨碎片显示,这种巨蟒的头的长度可能超过0.6米。一块方形的骨头连接着下颚和头盖骨,显示巨蟒的下颚可以一直延伸到大脑之后,这就是说,巨蟒的嘴可以张得非常大。在巨蟒的颚骨碎片上有许多小孔,据推测是巨蟒密集的牙齿,比现代蟒蛇的牙齿密集多了。长着如此密集的牙齿,应该很容易咬住长着鳞片的滑溜溜的鱼。那么,它们是专门捕食鱼类的可怕的捕食者吗?科学家给出的答案是肯定的。在远古时期,泰坦巨蟒位于食物链的顶端,既吃鳄鱼和龟,也吃鱼。甚至还有人推测,这是一种又大又懒的蛇,专门埋伏在水底守株待“鱼”。

它们为什么能长这么大?

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泰坦巨蟒庞大的体形令科学家感到吃惊。布洛赫说:“我们保存这些蛇化石已经多年了,但我没有认出它们是蛇的骨头,因为以前我看见过蛇的脊椎骨,我以为这样的骨头不会是蛇的骨头。这就好像有人拿着一块老鼠那么大的骨头对我说:‘这是老鼠的一块骨头’,我很难相信这是真的。”

泰坦巨蟒庞大的体形还引来一个备受关注的问题:它们为什么能长这么大?现代的蟒是冷血动物,其体温取决于栖息地。研究泰坦巨蟒的科学家推断:泰坦巨蟒生活在气温30~34%的环境中,比今天热带雨林的平均气温27.8℃要高。爬行动物在较温暖的地区,可以汲取足够的能量来维持身体的代谢速率,因此体形可以长得较大。这就是为什么生活在热带的昆虫、爬行动物和两栖动物的体形比生活在温带的同种动物要大的原因。以这个观点来看,较高的环境温度是让蛇长成巨兽的原因。同样,这也可以用来解释为什么在塞雷洪发现的龟和肺鱼的体形都比它们现在的亲属更大。

科学家对塞雷洪树叶化石的分析得出的结论是:当时大气里二氧化碳的含量比今天高出50%,这导致了陆地上的高温。如今,地球大气正被温室效应产生的二氧化碳迅速污染,全球气候变暖,如果不加以遏制,那么将会有大量的生物因为不能适应越来越热的气候而死亡。比如当气温升高,在某些时刻植物不能进行有效的光合作用,不能有效散热,它们就会死掉。

在泰坦巨蟒生活的时期,塞雷洪地区到处都是繁茂的森林,各种动物繁荣而和谐地生活在一起。这是不是说,即使全球变暖也不会带来生态系统的大灾难,至少对于一部分植物来说是如此?换言之,现代植物会不会也有同样的能力应对生态系统的改变?研究泰坦巨蟒的科学家指出,如果你有上百万年的时间来适应气候变热的趋势,那么应对和适应气候变化就会容易一些;但如果这样的变化是在200年内发生的,如现在的温室效应,或者是在2000年内发生的,那结果可能就完全不一样了。

古生物学家将再次返回塞雷洪,以寻找更多的关于5800万年前赤道附近是什么样子的证据。当然,要确切地还原远古的样子是很难的,那时和现在真的是太不一样了。

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