为什么我们没有深海鳄鱼?

为什么我们没有深海鳄鱼?

对海洋的恐惧,或称深海恐惧症,是一种可以理解的情绪反应。深海环境黑暗,不适合人类生存,并且生活着地球上一些最大、最奇怪的生物。但你可以稍稍感到安慰,因为至少进化使我们免于深海鳄鱼的威胁。

被称为海鳄类的鳄鱼祖先漫游于中侏罗纪和早白垩世(约 1.91 亿至 1.13 亿年前),主要包括两个类群:远距龙科短吻鳄科。虽然化石证据表明前者与今天的鳄鱼相似,但后者进化出了流线型、类似海豚的身体和鳍状附肢,使它们能够在海洋环境中繁衍生息。话虽如此,化石证据表明它们从未像海豚和其他鲸类动物那样经常到达相同的深度。多亏了最近的数十次头骨扫描,专家们现在可能知道原因了——海鳄类的鼻子无法承受压力。

像 Suchodus durobrevensis 这样的物种的鼻窦扩大,阻止它们游得太深。图片来源:南安普顿大学

英国南安普顿大学古生物学家领导的国际研究小组最近使用计算机断层扫描检查了 11 个海鳄类头骨,并将其与其他 6 个化石物种以及 14 种现代鳄鱼进行了比较。通过扫描,专家们密切关注了两个窦系统——骨头包裹的脑壳窦和位于鼻子中的窦。他们的研究结果详见 10 月 30 日发表在《皇家学会开放科学》杂志上的一项研究。

图像显示,与海豚和鲸鱼类似,海鳄类在深入水中时,其脑壳窦也进化得更小,这可能有助于潜水、狩猎和浮力。但与鲸类不同的是,海鳄类的鼻窦(尤其是中喙海鳄类的鼻窦)到了一定程度后开始扩大,而不是缩小。

[相关:这种远古鳄鱼看起来有点像海豚。]

这篇论文的主要作者马克·杨在周三的一份声明中说:“海鳄类的脑壳窦退化与鲸类相似,在半水生阶段减少,然后在完全水生阶段进一步缩小。”尽管现代鲸类的鼻窦系统有助于缓解头骨周围的海洋压力,但大嘴鳄类较大的鼻窦却起到了相反的作用。

“在更深的水中,后喙鼻窦内的空气会受到压缩,导致鼻部不适、受损,甚至因无法承受或平衡不断增加的压力而塌陷,”杨解释说。

大嘴鳄科的化石。图片来源:Sven Sachs

然而,限制海鳄类深潜并非毫无意义。虽然鲸鱼和海豚的肾脏能够非常有效地过滤海水中的盐分,但海洋爬行动物和鸟类却依靠专门的腺体来清除体内潜在的有害矿物质。例如,鬣蜥会打喷嚏以排出导管中多余的盐分。鉴于海鳄类的鼻窦更大、更复杂,古生物学家推测鳄鱼祖先可能也做了同样的事情。

“鸟类,比如海鬣蜥,鼻窦从鼻子伸出,穿过眼睛下方,当它们的颌骨肌肉收缩时,鼻窦内会产生类似风箱的效果,”杨说。“对于海鬣蜥来说,当鼻窦受到这种影响时,会压缩头骨内的盐腺,产生类似打喷嚏的效果,类似于现代海鬣蜥。”

然而不幸的是,海鳄类的进化运气在白垩纪就耗尽了,它们的现代后代得以生存。因此,杨说,专家们永远无法确定,如果再多一点时间,它们是否能够进化得更像鲸鱼和海豚——或者人类是否需要将“深海鳄鱼”添加到他们的海洋恐惧症担忧名单中。

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