侏羅紀海怪的滅絕故事

通過研究化石，古生物學家得以了解發生在遠古海洋中的滅絕故事。

發生在遠古海洋中的搏殺

通過整理、修復化石，科學家復原了侏羅紀-白堊紀海洋中的搏殺場景。

1.6億年前，一頭優雅的海怪側臥在溫暖、泥濘的海底。這里如今靠近美國懷俄明州盧克奧特鎮。隨著肌肉出現最后一系列不由自主的收縮，海怪那4米多長的身軀痛苦地痙攣著。同時，它那強有力的鯊魚狀尾巴抽搐著，將海底的泥濘也攪動起來。一串泡沫從海怪的嘴角溢出，躥升100米而到達海面。此刻，熱帶的陽光正蕩漾在波浪上。

接著，一股海底洋流賜予這頭海怪一個莊嚴的葬禮——用淺綠色的沙子包裹了它的遺體。這些沙子其實是正在累積的沉積層的一部分，這些沉積層現在被稱為“桑丹斯地質構造”，而這頭海怪當時的葬身地——桑丹斯海，如今早已成為懷俄明州的古老海床。這頭海怪究竟是什么動物？它又是怎樣與死神相遇的呢？

1992年8月，這頭海怪以及與它生活在同一時期的其他一些海洋動物的化石在懷俄明州被發掘出來。經過多年的整理、復原后，古生物學家作出了以下極富想象力的猜測。

這是一頭大眼魚龍，這種魚龍是魚龍家族中運動速度最快、進化得最高級的成員。魚龍擁有海豚形狀的軀體，長而窄的口鼻部。大眼魚龍常常在黃昏時分捕獵，它們眼珠的直徑和餐盤一樣寬，能夠捕捉到來自上層水域的微弱光線。

當時，這頭大眼魚龍正跟一群同伴一起，靜靜地游弋在海面下15米的淺水水域，在月光照耀的海水中搜尋獵物。這群大眼魚龍中的領頭者很快就發現了來自有甲烏賊的星星點點的微光，這是一大群有甲烏賊，數量足有1000只。其實，每到夜晚的這個時候，有甲烏賊都要上升到海面附近，覓食小型甲殼類動物和幼魚。

有甲烏賊也有大大的眼睛，一是為了抓捕獵物，二是為了探察掠食者。然而，狡猾的大眼魚龍是從有甲烏賊群的后下方悄然發起攻擊的。大眼魚龍的一大優勢，就是其閃電般的極快速度。和游速最快的其他所有動物（例如今天的灰鯖鯊和青花魚）一樣，大眼魚龍的快速也是長期進化出的體型使然。古往今來，海洋中所有游速最快的動物，都無一例外地擁有相同的體型：淚滴形狀的軀體，身長是身寬的7倍，利用短短的三角形前鰭掌握方向；后鰭已經退化；有一根優雅的新月形尾鰭。

隨著肌肉發達的尾巴的孔武有力的甩動，大眼魚龍群對準有甲烏賊的后面方陣一下子游了上來。烏賊群立刻分崩瓦解、四下逃竄。當然，烏賊們都沒忘了噴出墨汁以障魚龍眼目。不過，盡管烏賊們噴出的墨汁確實讓周圍水域一片渾濁，卻仍然遮蔽不了大眼魚龍的敏銳目光。

隨著大眼魚龍超薄的口鼻部（它們因此在水中受到的阻力很小）不停地左右擺動，嘴巴不停地開閉，烏賊們紛紛淪為大眼魚龍的盤中餐。盡管大眼魚龍發起的攻擊歷時僅5秒，卻足以保證每頭魚龍都捕食到6只或更多的有甲烏賊。大眼魚龍一邊享受美餐，一邊穿破水面呼吸空氣。要知道，大眼魚龍畢竟是貨真價實的爬行動物，其祖先是生活在陸地上的蜥蜴類動物，所以它們必須呼吸空氣。

魚龍將水面附近攪得四鄰不安，那些有甲軟體動物不得不笨拙地讓位。有著蝸牛殼一樣的大殼和數十根觸角的有甲軟體動物其實并不害怕大眼魚龍，因為大眼魚龍的嘴巴和牙齒都奈何不了它們那堅硬“盔甲”。然而，當晚還有其他更可怕的海怪在捕獵，它們喜歡的海味正是像有甲軟體動物這樣的堅殼動物。

果然，一頭怪物出現了！它那丑陋的三角形腦袋長達60多厘米，眼朝上方。它從下面猛然發起攻擊，一只有甲軟體動物的螺旋形外殼旋即多處碎裂，這是被怪物那極具穿透力的長圓錐形牙齒狠咬的結果。怪物張開嘴巴，像是要放生獵物，卻又一下子閉上，獵物所受的傷害雪上加霜。怪物再次狠咬獵物，并甩頭搖晃早已昏迷的獵物，獵物的身軀和觸角無助地痛苦翻騰，最終脫離“盔甲”。怪物再次昂起頭，將近2千克重的獵物軀體一口吞下。

在這場攻擊剛開始時，大眼魚龍群就趕緊撤到了一邊，它們仔細地觀察著這頭新來的掠食者，發現在怪物那丑陋的大腦袋后面，是一根近5米長的頸子，逐漸變寬的頸子連接在2米多長的軀體上。怪物不但腦袋丑陋，口鼻部也很難看，伸出的獠牙與它那順滑、勻稱的身體移動毫不相符。怪物有兩對向后傾斜的鰭狀肢，以不規則的節奏擊水，前肢上升時后肢卻下降。跟今天的企鵝一樣，這種怪物看上去就像是“水中飛”。

大眼魚龍終于松了口氣。它們認得這種怪物，而且知道對方并非是一個威脅。那不過是一條蛇頸龍而已，它還有“天鵝蜥”的美譽。盡管體重可達5噸，蛇頸龍的嘴卻并不大，因此傷害不了像成年大眼魚龍這么大的動物。事實上，在桑丹斯海中，魚龍和蛇頸龍并非是競爭對手。魚龍捕獵的是大群的小型烏賊，蛇頸龍的目標則是小數量的大型有甲軟體動物和中等大小的魚。

警報解除后，大眼魚龍群開始向有甲烏賊發起另一次攻擊，領頭的魚龍再度高速沖向烏賊群，但這一次，當它沖進烏賊群中的后衛部隊時，它看見了一頭龐然大物，那怪物的15米長的軀體卷成“U”形。大眼魚龍趕緊下潛逃命。這個大海怪，就是桑丹斯海洋生態系統中的最頂級掠食者、令無論是大眼魚龍還是蛇頸龍都聞風喪膽的上龍。上龍頸子短，頭巨大，其他所有海洋動物都不是它的對手。

眼看大眼魚龍的緊急下潛就要成功了，但上龍那近3米長的腦袋猛然戳向企圖逃逸的大眼魚龍，它那比暴龍還強壯4倍的嘴巴一下就咬住了比上龍體型小的大眼魚龍。大眼魚龍使盡全力抽動自己的軀體和尾部肌肉，終于得以脫身。但它已是遍體鱗傷，血從傷口處汩汩地冒了出來。由于肺被刺穿，這頭大眼魚龍次日便死在了桑丹斯海底。

對于科學家來說，發現這頭大眼魚龍真是一個了不起的收獲，通過研究它，他們得以了解發生在侏羅紀-白堊紀海洋中的大型哺乳動物的滅絕事件。

滅絕法則

在陸地上，物種的滅絕毫無例外地都是從食物鏈的頂層開始的。然而，在海洋中最先滅絕的卻是食物鏈底層的物種。

我們知道，在陸地上，物種的滅絕是從食物鏈的頂層開始、而后向底層蔓延的。那些位于陸地生態金字塔頂部的動物是最大的掠食動物（食肉動物）和食素動物，它們也最先遭遇可怕的滅絕，例如食肉的異龍和食素的劍龍；而位于金字塔底部的動物們則幾乎毫發無損，例如吃昆蟲的微型哺乳動物、蜥蜴和青蛙等，它們都幾乎未經任何改變地存活下來，許多陸地植物種群也是一樣。

這種自上而下的滅絕模式，對陸地生態系統發生的每一次物種大滅絕來說都毫無例外。最近的一次大滅絕發生在11000年前的上一次冰期，當時諸如劍齒虎這樣的食肉巨獸都銷聲匿跡，像猛犸、大地懶這樣的食素巨無霸也都沒了蹤影，而錢鼠、鼴鼠、青蛙、樹、灌木和草等卻都挺過難關存活了下來。

然而，發生在海洋里的滅絕故事卻完全不一樣。在侏羅紀的海洋中，處于生態金字塔頂端的是短頸子的龐然大物——上龍。假如遵循陸地生態系統的滅絕規則，那么像上龍這樣巨大的家伙應該是最容易遭遇滅頂之災的，但事實上，上龍安然度過了發生在侏羅紀-白堊紀交界時期的那場大滅絕。不僅如此，在接下來的白堊紀中期滅絕事件中，它們再次挺過危機，幾乎未受到任何可見的沖擊，當時它們的模樣跟近1億年前的祖先幾乎一模一樣。作為海洋中的頂級掠食者，上龍傲視了多次主要的滅絕事件。

在侏羅紀的海洋中還有一種進化得很好的海洋動物——大眼魚龍。作為整個魚龍族群中最先進的成員，大眼魚龍擁有大大的眼睛、小小的牙齒和適合快速游弋的體型，這些都是為適應在生態金字塔底部獵食小型獵物而進化出來的。然而，在侏羅紀末期，大眼魚龍卻滅絕了。更離奇的是，一些更原始的、以食物鏈中較高端的獵物為生的魚龍，比如保留著較大的牙齒、強壯的嘴巴和較長的身體的格蘭道魚龍，它們卻存活了下來并進入白堊紀早期。不過，比起上龍來，它們在食物鏈中的位置仍然低了太多。所以，當白堊紀中期的滅絕浪潮來襲時，所有殘留的魚龍都死絕了，而位于食物鏈頂層的上龍等海洋巨型動物們依舊穩坐泰山。

為什么體現在上龍和魚龍身上的海洋生態系統滅絕規則與陸地生態系統截然相反呢?

“種群箱”和“生態洞”

每一次大滅絕都會為那些在大滅絕中幸存下來的動物種群提供擴大其多樣性的機會。

為了幫助我們揭開這個“顛倒”的海怪滅絕之謎，科學家設想出一個“種群箱”，然后把生活在侏羅紀-白堊紀海洋中的那些海怪放進“箱子”里。所謂“種群箱”，其實就是一個簡單的三維立體圖表，其三條軸如此定義：軸1從左至右，代表特定種群（指一系列生活在一起、執行同樣生態功能的物種）的獵食地點距離海岸由近到遠；軸2由下往上，代表種群的游速從慢到快；軸3從前到后，代表獵物動物的個頭從小到大。

如果我們把生活在侏羅紀的桑丹斯海中的各種海怪種群都放進這個“種群箱”里，就會看見：巨無霸上龍位于“箱子”的后方，占據著頂級掠食者的地位（離海岸遠、游速快、獵物個頭大）；蛇頸龍個頭接近上龍，游速也跟上龍很接近，但獵食動物的個頭要小一些，所以它們在“箱子”中的位置要靠前一點，基本上是右-中-中（離海岸遠、游速快、獵物個頭?。淮笱埕~龍位于“箱子”的左-頂-前（離海岸近、游速快、獵物個頭?。晃挥凇跋渥印弊钭髠鹊氖巧眢w長、活動范圍最靠近海岸的海鱷魚。

科學家發現，每一次大滅絕都會在“種群箱”中打開一些“生態洞”，而這些“洞”則為那些在大滅絕中存活下來的動物種群提供了擴大其多樣性的機會。這不難理解，例如暴龍的滅絕最終為獅子、老虎和熊開辟了道路。雖然海洋動物的滅絕規則和陸地相反，但滅絕照樣會打開“洞”。那么，在白堊紀中期，當所有的魚龍種群都滅絕后，剩下的海怪們會作何反應呢？在它們中間是否有其他爬行動物種群能充分利用因魚龍滅絕而留下的靠近生態金字塔底部的資源呢？

在美國科羅拉多大學博物館里，保存著一具白堊紀末期的小型上龍頭骨化石。這具化石發掘自懷俄明州的雷德堡，有著精致的口鼻部，被古生物學家恰如其分地命名為“長喙臉”。與巨型上龍不同，長喙臉上龍的頭部要輕巧許多，其口鼻超薄，小牙齒一排又一排地緊密排列，眼窩大大的，顎肌退化，這些特點使長喙臉上龍能夠發出力度不大但速度卻很快的攻擊。

或許你已經看出來了，生活在白堊紀末期的長喙臉上龍的臉像極了侏羅紀的大眼魚龍，尤其是從身體大小來看，簡直就是一模一樣的。換句話說，長喙臉上龍一點都不像上龍，倒像是大眼魚龍，單是個頭和顎的結構，就足以讓它填補大眼魚龍消失后在“種群箱”里留下的空洞。

相似的一幕，也發生在緊靠海岸的淺水掠食動物身上（今天的海豹和海獅就屬于這類動物）。在侏羅紀海洋中，有兩個先進的海鱷魚家族，它們的體長為2～6米，身體長而彎曲。在白堊紀末期，誰才是近岸的頂級掠食者呢？當然不是海鱷魚自己，因為它們早在白堊紀中期的滅絕事件中就已退出了歷史舞臺，替代它們的是一個全新的海怪家族——滄龍。滄龍是一種海蜥蜴，其體型跟海鱷魚驚人地相似。

“冒名頂替者”

在大滅絕事件中，一些海洋物種扮演了“機會主義分子”的角色。

從達爾文的進化觀點來看，長喙臉上龍和滄龍都是進化過程中出現的典型的“機會主義分子”，它們利用了由滅絕事件在“種群箱”中打開的“生態洞”。

前面已經講到，所有的魚龍種群都在白堊紀中期滅絕了，“機會主義分子”長喙臉上龍則在白堊紀末期擔當了原本由大眼魚龍擔當的角色。那么，蛇頸龍的命運又怎樣呢？

傳統教科書上說，蛇頸龍對滅絕事件有很強的韌性，它們不但挺過了侏羅紀末期的大滅絕，而且還在白堊紀中期的滅絕事件后存活了下來。這就出現了一個問題：按照海洋物種自下而上的滅絕法則，在海洋食物鏈中的位置遠在巨型上龍之下的蛇頸龍，它們的命運應該跟大眼魚龍相似（兩者都是捕獵小到中型獵物的高手），它們應該也在侏羅紀-白堊紀交界時期走向了滅絕。那么，白堊紀“蛇頸龍”又是怎么一回事呢？

從長喙臉上龍取代大眼魚龍的事實，科學家推測，所謂白堊紀“蛇頸龍”并非是從侏羅紀的蛇頸龍演變而來的，而是另一個充當“機會主義分子”的物種。那是什么物種呢？如果從白堊紀“蛇頸龍”和侏羅紀蛇頸龍的體型來看，兩者是一樣的——前后鰭、肩部、臀部、頸身比例都一樣。要想將兩者區分開來，必須從兩者的解剖學特征入手。

先來看一個具體的例子：從外表看，非洲斑鬣狗很像是非洲獵狗的高大翻版，這兩種掠食性哺乳動物都有大大的口鼻部和頎長、結實的腿腳，而且都集群捕獵。但是，兩者的耳朵和顎關節的解剖學特征卻顯示，兩者的相似習性實際上是從截然不同的祖先獨立進化出來的。事實上，非洲獵狗是狗家族的成員之一，是狼、豺、小狼的近親，而非洲斑鬣狗卻跟貓、麝貓和貓鼬有關，屬于掠食動物家族樹上完全不同的枝椏。

再來看侏羅紀蛇頸龍和白堊紀“蛇頸龍”?？茖W家對兩者的口腔頂部、前兩節頸骨和口鼻跟頭骨背部連接處等解剖學特征進行比對后發現，白堊紀“蛇頸龍”根本就不是侏羅紀蛇頸龍的后代，而是來自上龍家族的一個“冒名頂替者”。侏羅紀蛇頸龍早在侏羅紀末期就已滅絕，這是不爭的事實，所謂白堊紀“蛇頸龍”其實是一種喬裝改扮了自己的上龍。

滅絕命運

海洋生態環境的變動引發了侏羅紀-白堊紀交界期的海洋物種滅絕事件。

那么，海洋中的大滅絕事件究竟是怎樣發生的呢？為什么海洋動物的滅絕命運與陸地上的截然不同？早在100多年前，就有人提出了解釋陸地物種滅絕的最佳理論。該理論認為，陸橋（指史前連接兩塊大陸的狹長地帶）的出現使得不同大陸上的巨型動物相互混合，由于新掠食者的引入、競爭和疾病等因素，最終造成陸地巨型動物的率先滅絕。科學家認為，對海洋來說，這一理論照樣行得通。

現在，科學家一致認為，侏羅紀-白堊紀交界期發生在海洋中的滅絕事件是由當時整個海洋生態環境的變動引發的。當時，整個桑丹斯海干涸、退縮，使原本肥沃的淺水生態環境遭到了破壞；或者，當時有大量極地冷水涌向赤道；又或者，當時海洋中的養分上升流發生了嚴重改變。這三類事件有可能同時發生，而所有這些改變都可能跟陸橋的出現有關——陸橋阻礙了正常的海洋循環。

在陸地上，頂級掠食者都是行動迅速的旅行者，它們比陸地“種群箱”里的其他所有角色都傳播得更快，能夠到達各種生態環境（不管是多么惡劣的環境）。以上一次冰期為例，當時劍齒虎很快就從歐洲擴散到了巴塔哥尼亞高原（南美洲東南部高原）南端。對新地區的迅速而徹底的滲透，意味著這些掠食者將造成最嚴重的生態破壞，也將遭遇各種各樣的新的競爭者，包括在那些地區土生土長的微生物病原。難怪那些看似兇猛的陸地巨獸在滅絕事件中最不堪一擊。

但是，在海洋中，頂級掠食者的遠程巡游習性所起到的作用恰好相反——它能把頂級掠食者的滅絕可能性降到最低。這么說的理由在于，假如海洋物種滅絕是由海洋中的生態環境改變引發的，那么從生態角度來看，“種群箱”中那些最局限于某個或某些棲息地的物種就最為脆弱。比如大眼魚龍，它們主要獵食小型的快速烏賊。如果浮游生物受到驚擾，烏賊的數量就會隨之下降，大眼魚龍自然就難以為繼。而那些頂級掠食者如巨型上龍，它們早在侏羅紀末期和白堊紀中期的滅絕事件開始前很久便已經遍布全球海洋，它們很可能有著廣大的捕獵范圍，能以海洋“種群箱”里的其他任何動物為食，就像今天的大白鯊一點也不挑食、捕獵范圍極大一樣。只要海洋中的某處存在獵物，頂級掠食者就能夠挺過危機。只有最深遠、最嚴重的海洋危機，例如據信發生于白堊紀末期的巨型小行星撞擊地球的事件，才能終結像巨型上龍這樣的海洋頂級掠食者家族。

發生在侏羅紀-白堊紀交界期的海怪故事告訴我們，無論滅絕是發生在陸地上還是海洋中，每個物種的生或死都取決于它能否找到自己合適的“生態位”。這，就是侏羅紀的海怪們——魚龍、蛇頸龍和上龍帶給我們的啟發。