遠古蛇頸龍能夠潛入深海,因為它們的紅細胞更大!
蛇頸龍家族是中生代盛極一時的海生爬行動物家族,最近的研究顯示它們具有更大的紅細胞,因此能夠潛入更深的海洋之中。
圖注;中生代是恐龍的時代,也是海生爬行動物的時候,圖片來自網絡
在中生代時期,距今2.5至0.66億年前,大量的爬行動物生活在海洋之中,其中便包括了著名的蛇頸龍類。蛇頸龍類生存的時間與恐龍差不多,最后的蛇頸龍類演化出了逆天的長脖子,比如著名的薄片龍。
圖注;長著超長脖子的薄片龍,圖片來自網絡
除了能夠直接從外形上觀察變化,研究人員試著從微觀角度上探尋蛇頸龍類的演化之路。伯恩大學的動物學家Kai R. Caspar等人研究發現,后期的蛇頸龍類擁有更大的紅細胞,這是它們能夠變得巨大而且游向深海的成功秘訣便。
為了進一步研究蛇頸龍類對于深海生活的適應性,研究人員制作了不同種類蛇頸龍類骨骼的微觀切片,然后將那些大型的進步的蛇頸龍類與早期的生活在淺海近岸環境中的種類進行比較。結果與之前的推測吻合,在向深海擴散的過程中,蛇頸龍類的紅細胞逐漸變大,這成為一種經典的演化模式。
圖注;蛇頸龍類的骨骼切片,圖片來自網絡
該研究的論文在2019年11月發表在《PeerJ》上,論文名為《中生代海洋爬行動物(鰭龍超目)和現生水生羊膜動物血液學上的趨同性闡明蛇頸龍類的潛水適應》(Hematological convergence between Mesozoic marine reptiles (Sauropterygia) and extant aquatic amniotes elucidates diving adaptations in plesiosaurs)
除了研究已經滅絕的蛇頸龍類,研究人員還分析了今天的海生動物,比如鯨類、海豹和企鵝,發現它們比生活在陸地上的親戚們擁有更大更密的紅細胞,好處則是擁有了能夠攜帶大量氧氣的血紅蛋白,支持了它們在海洋中長時間的憋氣和潛水。
圖注;不同動物紅細胞的大小對比,圖片來自論文,漢化:小盜龍
Kai R. Caspar解釋道:“很顯然,蛇頸龍類的祖先和早期成員是生活在淺海之中的,之后才向遠洋拓展,在這個過程中身體結構也發生了相應的變化。”
圖注;蛇頸龍的演化,圖片來自論文,漢化;小盜龍
圖注;侏羅紀時期生活在淺海中的蛇頸龍類,圖片來自網絡
在蛇頸龍類游向深海的反復潛水中,它們的紅血胞體積越來越大,紅細胞的密度也變得越來越高,于是后期蛇頸龍的潛水時間越來越長,下潛的深度也越來越深!從進化角度看,這樣的改變是非常有益,模式則被今天的海洋生物沿用。在今天海生動物(鯨類、鰭腳類)身上,能夠找到異常巨大的紅細胞。
圖注;后期的蛇頸龍類已經適應了深海的生活,圖片來自網絡
圖注;今天的抹香鯨具有強大的潛水能力,其血液中擁有高密度的紅細胞,圖片來自網絡
除了變大的紅細胞,后期的蛇頸龍類還有更多的脂肪,如生活在晚白堊世南極周邊海域的極泳龍(Aristonectes),體長可達14米,體重超過7噸。在極泳龍的肌肉外面包裹著厚厚的脂肪層,能夠起到保溫的作用,因為它們是溫血動物!
圖注;極泳龍是一種長著脂肪,能夠在寒冷海域生存的蛇頸龍類,圖片來自網絡
Kai Caspar總結說:“這支持了我們的假設,是溫血海洋生物對于深海生活的巨大適應。”
圖注;潛入深海的蛇頸龍類,圖片來自網絡
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


