远古蛇颈龙能够潜入深海,是什么原因呢?

远古蛇颈龙能够潜入深海,因为它们的红细胞更大!

蛇颈龙家族是中生代盛极一时的海生爬行动物家族,最近的研究显示它们具有更大的红细胞,因此能够潜入更深的海洋之中。

图注;中生代是恐龙的时代,也是海生爬行动物的时候,图片来自网络

在中生代时期,距今2.5至0.66亿年前,大量的爬行动物生活在海洋之中,其中便包括了著名的蛇颈龙类。蛇颈龙类生存的时间与恐龙差不多,最后的蛇颈龙类演化出了逆天的长脖子,比如著名的薄片龙。

图注;长着超长脖子的薄片龙,图片来自网络

除了能够直接从外形上观察变化,研究人员试着从微观角度上探寻蛇颈龙类的演化之路。伯恩大学的动物学家Kai R. Caspar等人研究发现,后期的蛇颈龙类拥有更大的红细胞,这是它们能够变得巨大而且游向深海的成功秘诀便。

为了进一步研究蛇颈龙类对于深海生活的适应性,研究人员制作了不同种类蛇颈龙类骨骼的微观切片,然后将那些大型的进步的蛇颈龙类与早期的生活在浅海近岸环境中的种类进行比较。结果与之前的推测吻合,在向深海扩散的过程中,蛇颈龙类的红细胞逐渐变大,这成为一种经典的演化模式。

图注;蛇颈龙类的骨骼切片,图片来自网络

该研究的论文在2019年11月发表在《PeerJ》上,论文名为《中生代海洋爬行动物(鳍龙超目)和现生水生羊膜动物血液学上的趋同性阐明蛇颈龙类的潜水适应》(Hematological convergence between Mesozoic marine reptiles (Sauropterygia) and extant aquatic amniotes elucidates diving adaptations in plesiosaurs)

除了研究已经灭绝的蛇颈龙类,研究人员还分析了今天的海生动物,比如鲸类、海豹和企鹅,发现它们比生活在陆地上的亲戚们拥有更大更密的红细胞,好处则是拥有了能够携带大量氧气的血红蛋白,支持了它们在海洋中长时间的憋气和潜水。

图注;不同动物红细胞的大小对比,图片来自论文,汉化:小盗龙

Kai R. Caspar解释道:“很显然,蛇颈龙类的祖先和早期成员是生活在浅海之中的,之后才向远洋拓展,在这个过程中身体结构也发生了相应的变化。”

图注;蛇颈龙的演化,图片来自论文,汉化;小盗龙

图注;侏罗纪时期生活在浅海中的蛇颈龙类,图片来自网络

在蛇颈龙类游向深海的反复潜水中,它们的红血胞体积越来越大,红细胞的密度也变得越来越高,于是后期蛇颈龙的潜水时间越来越长,下潜的深度也越来越深!从进化角度看,这样的改变是非常有益,模式则被今天的海洋生物沿用。在今天海生动物(鲸类、鳍脚类)身上,能够找到异常巨大的红细胞。

图注;后期的蛇颈龙类已经适应了深海的生活,图片来自网络

图注;今天的抹香鲸具有强大的潜水能力,其血液中拥有高密度的红细胞,图片来自网络

除了变大的红细胞,后期的蛇颈龙类还有更多的脂肪,如生活在晚白垩世南极周边海域的极泳龙(Aristonectes),体长可达14米,体重超过7吨。在极泳龙的肌肉外面包裹着厚厚的脂肪层,能够起到保温的作用,因为它们是温血动物!

图注;极泳龙是一种长着脂肪,能够在寒冷海域生存的蛇颈龙类,图片来自网络

Kai Caspar总结说:“这支持了我们的假设,是温血海洋生物对于深海生活的巨大适应。”

图注;潜入深海的蛇颈龙类,图片来自网络

J.P. O\'Gorman,S. Santillana,R. Otero,M.Reguero,A giant elasmosaurid (Sauropterygia; Plesiosauria) from Antarctica: New information on elasmosaurid body size diversity and aristonectine evolutionary scenarios,Cretaceous Research,Volume 102, October 2019, Pages 37-58

文字 / 古生物探索(江泓)

排版 / 古生物探索

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