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主龙入世

2015-12-01

小学科学 2015年11期
关键词:龙形爬行动物上颌骨

三叠纪的时间轴

“三叠纪”一词来自于希腊文“Trias”的日文意译,之后被中国沿用。三叠纪开始于约2.5亿年前,延续了约5000万年。三叠纪又分为早、中、晚三个阶段。

主龙类为什么能迅速崛起呢?

三叠纪早期的气候环境普遍是干燥的,当时的陆地集合为盘古大陆,主龙类在保存水分方面要比似哺乳爬行动物好很多。主龙类在地球上占优势地位时,还只处于躺卧或半直立姿势,类似水龙兽或其他似哺乳爬行动物。后期主龙类在演化出直立四肢的过程中,就比似哺乳爬行动物演化得快。直立的四肢让它们有更多的耐力,可以在运动的同时呼吸。这些因素为它们的发展提供了有力地支持。

主龙之中的“鳄”魔

二叠纪灭绝事件使地球上的生命体格局彻底地刷新,地球进入了史前最为壮观的恐龙帝国统治时代,恐龙统治地球长达1.6亿年,堪称史前最强悍的地球霸主。如果说你关心恐龙的出现时间,那么一定要从最原始的部落去找寻——三叠纪(中生代的第一个纪)恐龙出现了!从三叠纪开始,地球上新类型的动植物大量出现,爬行动物迅速崛起,大规模演化,盘踞生物链顶端。翼龙首发天界,海洋也被鱼龙类等大型的爬行类海洋生物搅得终日不得安宁。三叠纪早期,主龙类迅速演化,继而成为陆地上的优势脊椎动物,扛起了先行军的旗号。主龙形动物包含了鳄鱼、翼龙类、恐龙以及鸟类。过去有论点认为古鳄是鳄目的祖先,鳄目包含了长吻鳄、短吻鳄、以及鳄鱼(80.13%已经灭绝),下面我们就一起来了解几只主龙类的“鳄”魔吧,先从它们讲起!

古鳄——古老的鳄鱼

如果你见过现生的鳄鱼,那么一定对这种原始的巨型动物——古鳄感兴趣。古鳄是三叠纪早期陆地上最大型的爬行动物,是已知最早的主龙形动物之一,与现代鳄鱼拥有许多相同的特征,但也略有不同。古鳄的上颌前端向下弯曲,颚骨有一排牙齿,这是主龙类的原始特征,但是后期主龙类失去了这个原始特征。过去也有论点说古鳄是鳄鱼的祖先,像鳄鱼一样巨口钉牙的凶猛大家伙,是不是很可怕呢?

古鳄生存在三叠纪早期的非洲,它们可以在水中生活、游泳,它们是种伏击的掠食者,眼睛长在头顶上,在猎杀的时候悄悄地躲在水面之下,如果有猎物到水边饮水,它们就会趁机将猎物拖入水中,在水中等待猎物落网,在水面下展开强势攻击。

二叠纪的灭绝事件发生后,有一种动物——水龙兽逃过了厄运,顽强地生存了下来,但是它们并没有在三叠纪平安地生活,反而成为古鳄的口中餐点,水龙兽从古鳄的钩状嘴中逃脱的可能性几乎是零,也许这就是水龙兽的宿命。古鳄长期处于同种环境中捕猎,这种方式会让它们大大地节省能量,即使一个月没有进食,它们也会安然无恙。

引鳄——梦魇中的怪鳄

生活在非洲的引鳄是已灭绝的主龙形爬行动物,它们可谓当时陆地上顶级的掠食者之一。引鳄和早它们很多的、生活在二叠纪中期的兽孔目巨头兽类相似,大小相仿,脑袋也差不多大。引鳄大大的脑袋足有一米长,肌肉强健到足以高昂着头走路,口中长满了锋利的圆锥形牙齿,巨大的嘴巴是当时所有动物的噩梦。引鳄也有一个不太讨喜的缺点,它们的身体非常重,根本就不具备整天奔跑着追赶猎物的体能。引鳄所拥有的引鳄科特征,如股骨第四转子以及第三跖骨长于第四跖骨等身体结构,显示了引鳄已经发展出直立行走的步态。它们用四肢行走,和现生的科摩多巨蜥一样,更多的时候靠埋伏来捕杀猎物,它们偷偷地潜伏,伺机伏击。

山西鳄——远古的山西“大咖”

山西鳄属于主龙形类中的引鳄类,生存于三叠纪时期现中国山西省的位置。山西鳄的头骨特别粗大、狭长,上面有很多开孔。除了一般的引鳄科具备的鼻孔、眼孔、上下颞孔和眶前孔,山西鳄还具有第二眶前孔,眼孔较大说明了山西鳄的视力非常好。它的颈椎比一般引鳄的短,说明它们的肌肉集中、发达,咬力惊人。齿式为前上颌骨齿5个,上颌骨10个,齿骨14~16个,牙齿特别尖利,前后缘都有锯齿,加上强大的咬合力,山西鳄可以轻易撕裂它想捕食的任何猎物的皮肉。山西鳄的下颌骨也很粗壮,具有外下颌孔,孔洞能帮助减轻它们的头部重量。山西鳄的化石非常丰富,广泛分布在我国的山西武乡、宁武、静乐,这些化石表明了山西鳄是当时肯氏兽动物群中的顶级“大咖”。

吐鲁番鳄——来自蛮荒的巨鳄

这一种主龙形类现在暂归于主龙形类中的镶嵌踝类主龙,它们来自中国的西北部,1973年,中国古生物学的开山鼻祖杨钟健院士将其命名为吐鲁番鳄。吐鲁番鳄身上非常有特点的地方是腿,它们的前后腿都非常长,那个时候,它们正处在由四条腿向两条腿的进化过程中。吐鲁番鳄的动作十分敏捷,能够迅速捕杀鱼类、爬行类动物和无脊椎动物。它们的上颌长有11~12颗锐利的牙齿,并且互扣在狭长的下颌上,也为它们撕咬和咀嚼提供了极大便利。

生物大盘点

三叠纪是爬行动物和裸子植物崛起的时代。爬行动物主要由槽齿类、恐龙类、似哺乳的爬行类组成。恐龙类最早出现于三叠纪晚期,恐龙类分为两个主要类型:较古老的蜥臀类和较进化的鸟臀类;海生爬行类在三叠纪首次出现;似哺乳爬行动物也称兽孔类,四肢向腹面移动,因此更适于陆地行走;由于陆地面积的扩大,淡水无脊椎动物迅速发展;海生无脊椎动物的面貌也为之一新,内生、游泳的软体动物——甲壳动物群,落取代表生、固着的腕足动物——海百合群落,而成为海洋中的优势群落,六射珊瑚取代四射珊瑚,迅速发展到遍布世界各地。与古生代相比,双壳类和菊石类也多属新发展的种类,菊石多具有复杂的纹饰和菊石式缝合线。

协助撕咬

古鳄最独特的特征是明显往下凸出的前上颌骨,前上颌骨位于上颌骨的前部,它们的前上颌骨突出于下颌之上,上颌前端则往下弯曲,可协助它们咬住猎物。

三射式的腰带

前后足特征表明山西鳄是掌行式动物,这意味着山西鳄根本无法快速奔跑,也不可能像恐龙一样两足站立,但是化石表明山西鳄具有三射式的腰带,显示它们已经发展出直立步态。而早期原始主龙形类则缺乏这些特征,例如古鳄类,它们的后肢往两侧延伸。

皮内成骨

人类一直以为吐鲁番鳄的身体是光溜溜的,但新

的研究发现了其皮内成骨的证据,表明它们应该也披覆着一些凸出的铠甲,能够更好地保护它们。

总策划:韩雨江

画面作者:孙铭 徐波 李红伟

文字作者:邢立达

美术设计:李宏蕾

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