化石鳍状肢揭示鱼龙拥有独特的隐形适应能力,在致命的寂静中捕猎
当恐龙称霸陆地时,大型鱼龙在史前海洋中追踪猎物——根据一项新研究,它们在致命的寂静中捕猎。
科学家们分析了一块保存完好的、约1.83亿年前的巨型鱼龙(Temnodontosaurus)化石鳍状肢,发现它经过独特适应,可以将声音降到最低。他们的研究结果于7月16日发表在《自然》杂志上。
“鱼龙已经让科学家们着迷了200多年,但这项研究表明我们仍然可以从它们身上学到更多,”伦敦自然历史博物馆(NHM)的化石爬行动物馆长马克·琼斯(未参与该研究)告诉该博物馆的詹姆斯·阿什沃思。
令他们惊讶的是,科学家们发现鱼龙一米长的鳍状肢后缘是锯齿状而不是光滑的。这些锯齿包括由钙强化的软骨,形成了团队命名为“软骨真皮”的、以前未见的强化结构。
为了更好地理解鳍状肢在水中的运动方式,他们创建了计算机模型,并结合先前对鱼龙游泳速度的了解,模拟了动物的运动。他们在研究中提出,锯齿状结构以及鳍状肢的翼状形状有助于捕食者无声地移动。
鳍状肢的肉质尖端没有任何骨头——只含有软骨。这也将有助于动物更有效地移动,有点像商用飞机机翼尖端向上翘起的翼梢小翼,这有助于减少阻力。
“水流过鳍状肢表面会形成旋转的涡流,从而产生阻力,”瑞典隆德大学的古生物学家、主要作者约翰·林德格伦向NHM解释道。“通过弯曲鳍,这个尖端将像翼梢小翼一样,改变水流方式并减少这种影响。”
这块化石最初是由收藏家乔治·格尔茨发现的,他现在是这项研究的合著者。2009年,他在德国多特恩豪森市的一个道路施工现场寻找化石时偶然发现了它的碎片。格尔茨将这块化石带给了德国比勒费尔德自然历史博物馆的古生物学家斯文·萨克斯,他也是该研究的合著者。
最终,标本送到了瑞典的林德格伦手中,并在他的实验室里放置了几年未动,直到他决定仔细观察。他成功地将碎片组装成了鳍状肢的形状。
林德格伦在一份声明中说,这些巨型鱼龙的解剖结构类似于今天的猫头鹰。猫头鹰可以无声飞行,这要归功于其羽毛后缘形成的流苏状锯齿。相似之处不止于此:《科学新闻》的卡罗琳·格兰姆林报道称,特姆诺齿龙拥有巨大的眼睛——有史以来所有动物中最大的——这是与猫头鹰共有的特征,有助于这些动物在昏暗的环境中捕猎。
“这块化石中的软组织保存简直是那种一生中可能只遇到一次的惊人发现,”克莱蒙特·麦肯纳学院的古生物学家拉尔斯·施密茨(未参与该研究)告诉《大众科学》的劳伦·莱弗。他补充说,研究人员的方法非常彻底。“这是一项非常独特且高度跨学科的分析,使用了各种创新技术。”
然而,他指出,研究中描述的特征可能最初是为了速度而不是为了减震而进化的。他补充说,进一步的研究可以为这些发现提供替代解释。
林德格伦告诉《科学新闻》说,这项研究“表明我们对古代动物知之甚少”。“三年前我开始研究这块化石时,我完全没想到会达到这个地步。这让我感到非常震惊。”
今年,科学家们还发表了对另一块罕见、保存有完整软组织的鱼龙化石鳍状肢的分析。这揭示了光滑和有鳞的皮肤,这将有助于动物在水中移动。
可能还有更多的发现:施密茨希望这项新研究能激励其他科学家重新审视其他化石,并可能重新评估今天的海洋动物。
这项发现也可能超越海洋。林德格伦告诉NHM,与在鱼龙中发现的类似结构可以帮助工程师降低其设备中的噪音,建造更安静的螺旋桨和水翼艇,这可能有助于解决水下噪音污染问题。