数百万年前，海洋爬行动物可能将内华达州作为繁殖地

在内华达州洪堡托伊亚比国家森林的柏林鱼龙州立公园 (BISP) 的岩石深处，许多 50 英尺长的鱼龙 ( Shonisaurus popularis ) 标本石化并冻结在时间中。这种已灭绝的海洋爬行动物（也是内华达州的州化石）看起来像一只矮胖的海豚，生活在晚三叠纪，大约 2.37 亿至 2.27 亿年前。

新的研究还表明，这种捕食者可能进行了与现代鲸鱼类似的迁徙。如今的蓝鲸和座头鲸每年都会迁徙数千英里，跨越海洋，在捕食者稀少的地区繁殖和生育。许多鲸鱼年复一年地聚集在同一段海岸线上。

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Shonisaurus 可能也做过类似的事情。一支国际研究小组周一在《当代生物学》杂志上发表了他们的研究成果，解释了为什么至少有 37 只这种海洋爬行动物会在同一地点死亡——这个问题困扰了古生物学家 50 多年。

“我们提供的证据表明，这些鱼龙之所以大量死亡在这里，是因为它们在数十万年的时间里迁徙到这个地区繁衍生息，”合著者、史密森尼国家自然历史博物馆馆长尼古拉斯·皮恩森在一份声明中说。“这意味着我们今天在鲸鱼身上观察到的这种行为已经存在了 2 亿多年。”

一些古生物学家提出，BISP 的鱼龙是死于与如今鲸鱼类似的大规模搁浅事件，或者有害藻华可能毒害了这些动物。但这些假设并没有强有力的科学证据支持。

为了尝试解开这个史前谜题，该团队结合 3D 扫描和地球化学，并仔细查阅档案材料、照片、地图和实地笔记，寻找证据。

BISP 内有一座谷仓状的建筑，研究人员称之为“采石场 2 号”，里面收藏着大约七只鱼龙的部分骨骼，它们似乎都死于大约同一时间。

“2014 年我第一次访问该遗址时，我的第一个想法是研究它的最佳方式是创建一个全彩色、高分辨率的 3D 模型，”该研究的主要作者、范德堡大学地质学助理教授尼尔·凯利 (Neil Kelley) 在一份声明中说道。“3D 模型可以让我们研究这些大型化石的相互排列方式，同时又不失去逐块研究骨骼的能力。”

随后，该团队与史密森尼数字化项目办公室 3D 项目团队成员 Jon Blundell 以及博物馆古生物学部信息学经理 Holly Little 展开合作。Little 和 Blundell 使用数码相机和球形激光扫描仪拍摄了数百张照片并进行了数百万次点测量。然后使用专门的软件将这些照片拼接在一起，创建了化石层的 3D 模型，而团队中的古生物学家则对骨骼进行了物理测量。

“我们的研究结合了古生物学的地质和生物学两个方面来解答这个谜团，”共同作者、犹他大学古生物学教授兼犹他州自然历史博物馆地质与地球物理系首席馆长兰德尔·伊尔米斯 (Randall Irmis) 在一份声明中说道。“例如，我们检查了化石周围岩石的化学成分，以确定环境条件是否导致在同一环境中出现如此多的 Shonisaurus。一旦我们确定不是，我们就可以专注于可能的生物学原因。”

岩石中的地球化学测试没有发现任何迹象表明这些鱼龙死于重大环境事件，例如有害藻华，这也会扰乱生态系统。他们将搜索范围从采石场 2 扩大到周围的地质和科学家之前从该地区挖掘出的化石。

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地质证据表明，当鱼龙死亡时，它们的骨头会随着时间的推移沉入海底，而不是聚集在海岸线上，这可能表明它们搁浅了。该地区的泥岩和石灰岩中也充满了大型成年 Shonisaurus 标本，但其他海洋脊椎动物的标本并不多。

“该遗址中发现的这一物种的大型成年骨骼数量非常多，几乎没有其他遗骸，”皮恩森说道。“几乎没有鱼类或其他海洋爬行动物的遗骸可供这些鱼龙食用，也没有幼年 Shonisaurus 骨骼。”

在排除了藻类和搁浅假设后，研究小组在公园收集的一些新化石中发现了微小的鱼龙遗骸，这些化石隐藏在较早的博物馆藏品中。微型 CT 射线扫描和骨骼与牙齿的比较显示，这些小骨头是胚胎和新生的 Shonisaurus。

“当我们发现这里没有它们吃的东西，而且这里有大型成年 Shonisaurus，还有胚胎和新生儿，但没有幼年个体时，我们就开始认真考虑这里是否可能是它们的产地，”凯利说道。

进一步分析显示，BISP 的许多化石层的年代实际上至少相差数十万年，甚至数百万年。

“在不同地质时期的不同地点发现相同物种，且具有相同的人口模式，这说明这些大型海洋捕食者世世代代都喜欢回到这里，这里是它们的首选栖息地，”Pyenson 说道。“我们认为，这是一个明显的生态信号，表明 Shonisaurus 曾经在这里产子，与今天的鲸鱼非常相似。现在我们有证据表明，这种行为已有 2.3 亿年历史。”

这项研究的下一步是利用这些新发现，调查北美其他鱼龙和 Shonisaurus 遗址。通过寻找其他繁殖地或物种多样性更丰富的地区，这些地区可能为这种已灭绝的顶级捕食者提供丰富的食物，这将帮助科学家重现这个古老的世界。

“这项新研究令人兴奋的一点是，我们发现了 Shonisaurus popularis 的新样本，其头骨材料保存得非常好，”Irmis 说。“结合拉斯维加斯内华达州博物馆在 20 世纪 50 年代和 60 年代收集的一些骨骼，我们最终可能会获得足够的化石材料，最终准确地重建 Shonisaurus 骨骼的样子。”