海水溫度制約了海洋鱷目動物的進化

鐵文霖

英法兩國的一項新研究表明，鱷魚的祖先曾經生活在大海里，它們在海洋里度過了地球氣候史上的溫暖時期，后又在寒冷期內滅絕。這項研究把海洋鱷目動物的種類多樣性和1.4億多年間的海水溫度變化聯系了起來。

這項研究由杰里米·馬丁博士負責。他以前在英國布里斯托爾大學工作，現就職于法國里昂大學。

今天我們所見的鱷魚均為冷血動物，它們大都生活在淡水里。但值得注意的是，灣鱷和美洲鱷是兩個例外，它們偶然冒險游進了大海。由于鱷魚生活在熱帶的氣候環境中，所以，當人們發現鱷魚化石的時候，常常會把它們看作氣候的標志，表明當時它們所處之地氣候溫暖。

目前世界上僅存23種鱷魚，而在古代，鱷魚有數百種。在過去的2億年里，一些大的鱷魚種群曾經先后四次入海，但又四次遭遇滅頂之災。它們為什么要屢次遷移，又為什么會以全體滅絕而告終，這都是謎。這項新的研究表明，鱷魚的祖先曾經一次又一次地到大海中定居，而且每次移居都發生在地球氣候變暖的時候。

這份報告的第一作者杰里米·馬丁博士稱：“我們認為，在鱷魚的進化過程中，發生的這些大事可能是由不同原因引起的，但其移居的過程和這些種群的最終命運卻似乎如出一轍。”

馬丁博士和一個研究小組一起工作，該研究小組由古生物學家和地質化學家組成，他們分別來自里昂大學和布里斯托爾大學。他們對2億年間海水鱷品種數量的變化和海水溫度升降曲線進行了對比。這種溫度曲線是用同位素溫度儀畫的，科學家大量運用這種曲線來重現過去的自然環境。在這次的研究中，人們利用海洋魚類化石殘骸（骨頭、牙齒和鱗片）中所含的氧同位素來繪制曲線。

論文的合著者克里斯多夫·雷居葉解釋道：“按照這種方法，人們就有可能通過一個方程來計算這些魚所生活的那片水域的水溫，而這一方程把化石殘骸中的同位素成分和那些海魚骨骼的礦化溫度聯系了起來。這樣，根據魚類骨骼成分計算出的海水溫度就與海水鱷的生存溫度對應起來了。”

研究結果表明，1.8億年前，在鱷魚向大海進軍的同時，海洋正在變暖。2500萬年后，這些最早出現的海水鱷在全球變冷的過程中消失殆盡。接著又出現了另一種鱷魚，它們在地球再一次變暖的過程中遷移到了大海里。

因此，海水鱷的進化與它們所處環境的溫度密切相關，它們的進化受到環境溫度的制約。同時，它們受環境溫度所迫，只能以特定的方式生活，這跟現在的鱷魚是一樣的。

不過，有一種鱷魚，它們的進化似乎偏離了這一方向，那就是metriorhynchoids，它們生活在侏羅紀。這種鱷魚與另一種海水鱷teleosaurids不同，它們熬過了白堊紀早期的寒冷歲月。但僅僅在數百萬年之后，metriorhynchoids就全部滅絕了，這一點讓人十分驚訝。這個異常現象無疑會成為新研究的立足點，人們尤其要研究這類生物是如何適應深海中的生活的。

麥克·班頓教授現就職于布里斯托爾大學，他也是這份研究報告的合著者。他說：“這項研究闡明了氣候變化對動物的生物多樣性演變的影響，表明地球歷史上的全球變暖期為鱷目動物提供了在新環境中繁衍生息的絕好機會。”