在恐龙大家族中,蛇颈龙类中不少成员以惊人的长颈而闻名,它们的颈椎数量超过30节,并且具有宽大的鳍状肢,能以水翼船般的姿态在水中“飞行”。
这种超长颈部有何作用?是否让蛇颈龙类获得了独特的生存优势?其与鳍状肢及远洋生活方式是否属于协同演化?多年来,这些疑问一直困扰着古生物学界。
如今,这些谜题迎来了新转机。中国科学院古脊椎动物与古人类研究所李淳团队联合地方博物馆,通过对幻龙类新属种“永胜丽江龙”的研究,改写了此前学界对鳍龙类关键演化特征的认知,为解开蛇颈龙类的长颈之谜提供了佐证。11月11日,相关研究论文发表于《通讯生物学》。
云南中三叠世幻龙类多样性的生态复原。研究团队供图
42节颈椎的幻龙“异类”
中生代的蔚蓝深海里,鳍龙类从三叠纪初期绵延至晚白垩世,统治海洋长达1.8亿年,堪称“爬行动物霸主”。而其中的蛇颈龙类,凭借超长脖颈与水中“飞行”的独特本领,成为鳍龙类中最“出圈”的代表。
长久以来,古生物学家普遍认为,超长颈部是蛇颈龙类及其纯信龙类祖先独有的共有衍征。更特别的是,蛇颈龙类是唯一逃过三叠纪末大灭绝的鳍龙类支系,而它的“亲戚”,如楯齿龙、肿肋龙、幻龙等,都仅存于三叠纪。
在这项研究中,研究团队所报道的化石产自云南省丽江市永胜县。化石保存在一块巨大的石灰岩表面,经过技术人员修理后,暴露出一具体长超过2.5米的鳍龙类骨架。
根据该骨架缺乏翼间窗、颌关节与枕髁平齐、咽鼓管孔位等头骨特征,以及肩带和肱骨的形态,团队认为其属于幻龙类。基于目前包含三叠纪鳍龙类最完善的形态矩阵,经过对化石的系统发育分析,其结果进一步确定了该判断。
然而,他们还惊讶地发现,永胜丽江龙的颈椎数量达到惊人的42节,远超其他幻龙类中常见的20多节颈椎,甚至比早期的蛇颈龙还要多。这又应该如何解释?
“永胜丽江龙的出现表明,极度延长的脖子并非蛇颈龙家族独有。在它们崛起之前,这种特征已经在幻龙类远亲中独立演化出来。”李淳说道。
长颈并非蛇颈龙类“专利”
云贵交界区域是三叠纪海生爬行动物的重要产地,拥有着多个著名的化石生物群,其古地理位置多处于康滇古陆东侧。李淳表示,本研究报道的化石产自云南省丽江市永胜县,古地理位置恰好位于康滇古陆以西,“这里代表了一个全新的化石点和潜在的动物群”。
作为这一新化石点的重要发现之一,永胜丽江龙尽管拥有夸张的长颈,肢骨却修长且粗壮、五指分明,显示出典型的幻龙类特征,完全没有蛇颈龙类那如船桨般的鳍状肢。
“这意味着永胜丽江龙还不具有远洋游泳能力,只适合在近岸浅水生活。也就是说,超长的颈部与鳍状肢并不存在协同演化,当鳍龙类演化出鳍状肢和远洋游泳能力前,其不少成员便具有了极度加长的颈部。”李淳解释道。
那么,这个长长的脖子究竟有什么用处?研究人员认为,长颈可能帮助到这些古老的爬行动物扩大取食范围,使它们能够在不移动身体的情况下,轻松伏击游过身边的猎物。这也间接佐证了蛇颈龙类长颈的“捕食假说”。
独特的“椎间辅助关节”
除了惊人的长颈,永胜丽江龙还有一个易被忽视却很有趣的特征——在其背椎和前部尾椎上,演化出了独特的椎间辅助关节。
在爬行动物的脊椎间,除了主要的关节前突-关节后突以外,一些类群还独立演化出额外的辅助关节来增强脊柱的稳定性。例如,“椎体下凸-椎体下凹”特征多见于一些主龙类,“椎弓凸-椎弓凹”特征则以蛇类最为典型,用于防止身体扭转。
而永胜丽江龙的“关节下凸-关节下凹”结构,却是此前罕见的新类型,目前仅在它和扁鼻龙身上被发现。研究人员认为,永胜丽江龙演化出的这种独特的结构类型,很可能与其长颈特征相关。
“蛇颈龙通过宽大的附肢带骨和密集的腹肋来加固躯干,以支撑长颈运动并减少身体波动。”李淳指出,由于永胜丽江龙缺乏这些结构,因此可能通过发展一种新型的辅助关节,来增强其躯干和尾部椎骨之间的连接,对抗扭转力,从而为控制长颈提供一个更稳定的基础。
“永胜丽江龙,连同近年来在云南发现的如祭羊山短尾龙、罗平幻龙等中三叠世幻龙类,极大丰富了学界对幻龙类形态和生态分异度的认知,以及对三叠纪鳍龙类脊椎演化可塑性的了解。”他进一步补充道。
相关论文信息:https://doi.org/10.1038/s42003-025-08911-1
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